怎么編譯c語言

本篇文章為大家展示了怎么編譯c語言，代碼簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

                                                           gcc命令其實依次執(zhí)行了四步操作：1.預(yù)處理(Preprocessing), 2.編譯(Compilation), 3.匯編(Assemble), 4.鏈接(Linking)。

為了下面步驟講解的方便，我們需要一個稍微復(fù)雜一點的例子。假設(shè)我們自己定義了一個頭文件mymath.h，實現(xiàn)一些自己的數(shù)學(xué)函數(shù)，并把具體實現(xiàn)放在mymath.c當(dāng)中。然后寫一個test.c程序使用這些函數(shù)。程序目錄結(jié)構(gòu)如下：

├── test.c
└── inc
    ├── mymath.h
    └── mymath.c

程序代碼如下：

// test.c
#include <stdio.h>
#include "mymath.h"// 自定義頭文件
int main(){
    int a = 2;
    int b = 3;
    int sum = add(a, b); 
    printf("a=%d, b=%d, a+b=%d\n", a, b, sum);
}

頭文件定義：

// mymath.h
#ifndef MYMATH_H
#define MYMATH_H
int add(int a, int b);
int sum(int a, int b);
#endif

頭文件實現(xiàn)：

// mymath.c
int add(int a, int b){
    return a+b;
}
int sub(int a, int b){
    return a-b;
}

1.預(yù)處理(Preprocessing)

預(yù)處理用于將所有的#include頭文件以及宏定義替換成其真正的內(nèi)容，預(yù)處理之后得到的仍然是文本文件，但文件體積會大很多。gcc的預(yù)處理是預(yù)處理器cpp來完成的，你可以通過如下命令對test.c進行預(yù)處理：

gcc -E -I./inc test.c -o test.i

或者直接調(diào)用cpp命令

$ cpp test.c -I./inc -o test.i

上述命令中-E是讓編譯器在預(yù)處理之后就退出，不進行后續(xù)編譯過程；-I指定頭文件目錄，這里指定的是我們自定義的頭文件目錄；-o指定輸出文件名。

經(jīng)過預(yù)處理之后代碼體積會大很多：

X 文件名 文件大小 代碼行數(shù)

預(yù)處理前 test.c 146B 9

預(yù)處理后 test.i 17691B 857

預(yù)處理之后的程序還是文本，可以用文本編輯器打開。

2.編譯(Compilation)

這里的編譯不是指程序從源文件到二進制程序的全部過程，而是指將經(jīng)過預(yù)處理之后的程序轉(zhuǎn)換成特定匯編代碼(assembly code)的過程。編譯的指定如下：

$ gcc -S -I./inc test.c -o test.s

上述命令中-S讓編譯器在編譯之后停止，不進行后續(xù)過程。編譯過程完成后，將生成程序的匯編代碼test.s，這也是文本文件，內(nèi)容如下：

// test.c匯編之后的結(jié)果test.s
    .file   "test.c"
    .section    .rodata
.LC0:
    .string "a=%d, b=%d, a+b=%d\n"
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushl   %ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl    %esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    andl    $-16, %esp
    subl    $32, %esp
    movl    $2, 20(%esp)
    movl    $3, 24(%esp)
    movl    24(%esp), %eax
    movl    %eax, 4(%esp)
    movl    20(%esp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    call    add 
    movl    %eax, 28(%esp)
    movl    28(%esp), %eax
    movl    %eax, 12(%esp)
    movl    24(%esp), %eax
    movl    %eax, 8(%esp)
    movl    20(%esp), %eax
    movl    %eax, 4(%esp)
    movl    $.LC0, (%esp)
    call    printf
    leave
    .cfi_restore 5
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret 
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

3.匯編(Assemble)

匯編過程將上一步的匯編代碼轉(zhuǎn)換成機器碼(machine code)，這一步產(chǎn)生的文件叫做目標(biāo)文件，是二進制格式。gcc匯編過程通過as命令完成：

$ as test.s -o test.o

等價于：

gcc -c test.s -o test.o

這一步會為每一個源文件產(chǎn)生一個目標(biāo)文件。因此mymath.c也需要產(chǎn)生一個mymath.o文件

4.鏈接(Linking)

鏈接過程將多個目標(biāo)文以及所需的庫文件(.so等)鏈接成最終的可執(zhí)行文件(executable file)。

命令大致如下：

$ ld -o test.out test.o inc/mymath.o ...libraries...

結(jié)語

經(jīng)過以上分析，我們發(fā)現(xiàn)編譯過程并不像想象的那么簡單，而是要經(jīng)過預(yù)處理、編譯、匯編、鏈接。盡管我們平時使用gcc命令的時候沒有關(guān)心中間結(jié)果，但每次程序的編譯都少不了這幾個步驟。也不用為上述繁瑣過程而煩惱，因為你仍然可以：

$ gcc hello.c # 編譯

$ ./a.out # 執(zhí)行

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