在linux系统上,从源文件到目标文件的转化是由编译器完成的。以hello.c程序的编译为例,如下:

dfcao@linux: gcc -o hello hello.c

在这里,gcc编译器读取源文件hello.c,并把它翻译成一个可执行文件 hello。

这个翻译过程可分为四个阶段逐步完成:预处理,编译,汇编,链接,如下图所示。

逐步做下简单分析:

在未编译前,hello.c 的源代码如下

#include <stdio.h>

int main()
{
printf("hello, world\n");
}

第一步、预处理阶段

执行命令: gcc -o hello.i -E hello.c

    或者 cpp -o hello.i hello.c (这里cpp不值c plus plus,而是预处理器the C Preprocessor)

预处理器cpp根据以字符开头#开头的命令,修改原始C程序。比如hello.c中的第一行为 #include <stdio.h>,预处理器便将stdio.h的内容直接插入到程序中。

预处理之后得到文本文件hello.i,打开如下

#  "hello.c"
# "<built-in>"
# "<命令行>"
# "hello.c"
# "/usr/include/stdio.h"
...
...
...
extern void funlockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__));
# "/usr/include/stdio.h" # "hello.c" int main()
{
printf("hello, world\n");
}

在源代码的前面插入了stdio.h,整个hello.i 的行数由hello.c的6行变到了855行!

第二步、编译阶段

执行命令: gcc -o hello.s -S hello.i

    或者 ccl -o hello.s hello.i

编译器ccl 将文本文件hello.i 翻译为hello.s,这个文件里面包含一个汇编程序,如下

    .file    "hello.c"
.section .rodata
.LC0:
.string "hello, world"
.text
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushl %ebp
.cfi_def_cfa_offset
.cfi_offset , -
movl %esp, %ebp
.cfi_def_cfa_register
andl $-, %esp
subl $, %esp
movl $.LC0, (%esp)
call puts
leave
.cfi_restore
.cfi_def_cfa ,
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size main, .-main
.ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5) 4.6.3"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits

汇编语言是非常有用的,因为它将不同高级语言的不同编译器提供了通用的输出语言。例如,C和Fortran 的在此步编译产生的输出文件都是一样的汇编语言。

第三步、汇编阶段

执行命令: gcc -o hello.o -c hello.s

    或者 as -o hello.o hello.s

汇编器as 将hello.s 翻译成机器语言保存在hello.o 中。这是个二进制文件,用命令hexdump hello.o 打开如下

 457f 464c      

 011c
000d 000a 83e5 f0e4 ec83 c710
fce8 ffff c9ff 00c3 6c6c
2c6f 726f 646c 3a43
6e75 4c2f 6e69 206f 2e34
2e36 2d33 746e 2e34
2e36 7a01
7c01 0c1b 001c
00000a0 001c 080e
00000b0 0d42 0cc5 2e00
00000c0 746d 2e00 2e00
00000d0 2e00 2e6c
00000e0 2e00 2e00 722e 646f
00000f0 632e 6d6f 656d 746e 2e00 6f6e
472e 554e 732d 6b63 2e00
2e6c 665f 656d *
001f 001b
03e8
000b 00001a0 004c

第四步、链接阶段

执行命令: gcc -o hello hello.o

    或者 ld -o hello hello.o

注意!hello程序调用了printf 函数,这个函数是标准C库中的一个函数,他保存在一个名为printf.o 的文件中,这个文件必须以某种方式合并到我们的hello.o的程序中。

链接器ld 负责处理这种合并。结果得到hello 可执行文件,可以被加载到内存中由系统执行。

./hello

总结

编译器的编译过程:
源文件-->预处理-->编译/优化-->汇编-->链接-->可执行文件。

平常用的最多、看起来一句命令就搞定的一次编译背后其实非常不简单。此博作简单记录,能力到了之后再做深入分析。

#---------------------------------------------------------------------------------#

参考文献

《Computer Systems: A Programmer's Perspective》 by Randal Bryant.

“编译过程” by itwilliamleehttp://www.lisdn.com/html/95/n-15195.html

gcc编译过程简述的更多相关文章

  1. Linux学习---GCC编译过程

    (一)GCC编译过程 预处理 cpp -o a.i a.c     //生成预处理文件 等同于[gcc -E] //预处理为将宏定义(#define)等进行替换. 编译 /user/lib/gcc/i ...

  2. GCC编译过程与动态链接库和静态链接库

    1. 库的介绍 库是写好的现有的,成熟的,可以复用的代码.现实中每个程序都要依赖很多基础的底层库,不可能每个人的代码都从零开始,因此库的存在意义非同寻常. 本质上来说库是一种可执行代码的二进制形式,可 ...

  3. 1.GCC编译过程

    一. GCC编译过程 gcc -E hello.c -o hello.i // 预处理.将代码中包含的头文件和宏进行替换 gcc -S hello.i -o hello.s // 汇编.将当前文本转换 ...

  4. unix gcc编译过程

    gcc编译过程 现代编译器常见的编译过程: 源文件-->预处理-->编译/优化-->汇编-->链接-->可执行文件 对于gcc而言: 第一步 预处理       命令: ...

  5. gcc 编译过程

    gcc 编译过程从 hello.c 到 hello(或 a.out)文件, 必须历经 hello.i. hello.s. hello.o,最后才得到 hello(或a.out)文件,分别对应着预处理. ...

  6. GCC编译过程

    以下是C程序一般的编译过程: gcc的编译流程分为四个步骤,分别为:· 预处理(Pre-Processing) 对C语言进行预处理,生成*.i文件.· 编译(Compiling) 将上一步生成的*.i ...

  7. Linux系统GCC常用命令和GCC编译过程描述

    前言: GCC 原名为 GNU C 语言编译器(GNU C Compiler),因为它原本只能处理 C语言.GCC 很快地扩展,变得可处理 C++.后来又 扩展能够支持更多编程语言,如Fortran. ...

  8. system 系统调用、gcc编译过程

    system 库函数的功能是执行操作系统的命令或者运行指定的程序 #include <stdio.h> #include <stdlib.h>//引入库 int main() ...

  9. 和菜鸟一起学c之gcc编译过程及其常用编译选项【转】

    转自:http://blog.csdn.net/eastmoon502136/article/details/8162626 版权声明:本文为博主东月之神原创文章,未经博主允许不得转载. 上篇文章,知 ...

随机推荐

  1. Ajax 与 XmlHttpRequest

    AJAX描述了确保Web应用在Web服务器请求新数据的情况下也能(几乎)实时反应的一种方法.具体地说,AJAX只是一些建立已久的技术的相互作用,从HTML.XHTML和HTTP,到JavaScript ...

  2. inno setup读取注册表遇到的一个坑

    一.背景 目前,公司针对PR开发的一个插件需要发布到64位系统上.该插件包括一个prm格式的文件和若干个DLL文件.其中,prm文件需要复制到PR公共插件目录下,DLL需要复制到Windows系统目录 ...

  3. 模拟实现SQL Server中的datepart(week,date)的功能

    本文目录列表: 1.为什么要模拟实现datepart(week,date)的功能 2.具体实现思路 3.T-SQL代码实现逻辑 4.总结语 5.参考清单列表   1.为什么要模拟实现datepart( ...

  4. 【转】Mysql联合查询union和union all的使用介绍

    Mysql的联合查询命令UNION和UNION ALL,总结了使用语法和注意事项,以及学习例子和项目例子,需要的朋友可以参考下 一.UNION和UNION ALL的作用和语法 UNION 用于合... ...

  5. php怎么获取input输入框中的值去数据库比较显示出来

    前端: <!--商品查询--> <input type="text" name="bianhao" value="" ma ...

  6. struts通过action返回json

    其实struts2通过action返回json挺简单的,但是就是老要忘,所以索性写在博客上.好的,开始. 首先是引入必须的jar包: struts2-json-plugin-2.3.24.jar 然后 ...

  7. Redis常用五大数据类型

    1.String(字符串) string类型是二进制安全的.意思是redis的string可以包含任何数据.比如jpg图片或者序列化的对象 . string类型是Redis最基本的数据类型,一个red ...

  8. 去 IOE,MySQL 完胜 PostgreSQL

    本文转载自: http://www.innomysql.net/article/15612.html (只作转载, 不代表本站和博主同意文中观点或证实文中信息) 前言 上周参加了2015年的中国数据库 ...

  9. tomcat 7 WARNING: A context path must either be an empty string or start with a '/' and do not end with a '/'. The path [/] does not meet these criteria and has been changed to []

    tomcat 7 WARNING: A context path must either be an empty string or start with a '/' and do not end w ...

  10. WebApi系列~FromUri参数自动解析成实体的要求

    回到目录 关于webapi我之前写了一些文章,大家可以根据目录去浏览,今天要说的是个怪问题,也是被我忽略的一个问题,当你的Url参数需要被Api自动解析成实体的属性,实事上是要有条件的,不是所以属性都 ...