gcc 编译流程分析
//test.c
#include<stdio.h>
int main()
{
int x=,y=;
printf("x=%d y=%d\n",x,y);
return ;
}
1:预处理阶段,对包含的头文件(#include)和宏定义(#define,#ifdef等)进行处理。在上述的代码处理过程中,编译器将包含的头文件stdio.h编译进来,并且让用户使用选项”-E“
进行查看,该选项的作用是让gcc在预处理结束后停止编译过程。”.i“文件为已经过预处理的c程序。一下列出部分test.i文件的内容:
# "test.c"
# "<built-in>"
# "<command-line>"
# "test.c"
# "/usr/include/stdio.h"
# "/usr/include/stdio.h"
# "/usr/include/features.h"
# "/usr/include/features.h"
# "/usr/include/sys/cdefs.h"
# "/usr/include/sys/cdefs.h"
# "/usr/include/bits/wordsize.h"
# "/usr/include/sys/cdefs.h"
# "/usr/include/features.h"
# "/usr/include/features.h"
# "/usr/include/gnu/stubs.h"
..................................................
extern int ftrylockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__)) ; extern void funlockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__));
# "/usr/include/stdio.h" # "test.c"
int main()
{
int x=,y=;
printf("x=%d y=%d\n",x,y);
return ;
}
2:编译阶段
接下来进行编译阶段,在这个阶段中,gcc首先要检查代码的规范性,是否有语法错误等,以确定代码实际要做的工作,在检查无误后,gcc把代码翻译成汇编语言。用户可以使用
“-S”选项来进行查看,该选项只进行编译而不进行汇编,结果生成汇编代码。
下面列出汇编代码test.s
.file "test.c"
.section .rodata
.LC0:
.string "x=%d y=%d\n"
.text
.globl main
.type main, @function
main:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
andl $-, %esp
subl $, %esp
movl $, (%esp)
movl $, (%esp)
movl $.LC0, %eax
movl (%esp), %edx
movl %edx, (%esp)
movl (%esp), %edx
movl %edx, (%esp)
movl %eax, (%esp)
call printf
movl $, %eax
leave
ret
.size main, .-main
.ident "GCC: (GNU) 4.4.6 20120305 (Red Hat 4.4.6-4)"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
3:汇编阶段
汇编阶段把编译生成的.s文件转换成目标文件,读者在此使用选项“-c"就可以看到汇编代码已经转换成”.o“的二进制目标代码了!
4:连接阶段
在成功编译后,之后进入连接阶段。这里涉及到一个重要的概念:函数库。
读者可以查看这个程序,在这个程序中并没有定义”printf"的函数实现,且在预编译中包含进来的“stdio"中也只有该函数的声明,而没有函数的实现,那么是在哪里实现了
“printf”函数呢?最后的答案是系统把这些函数的实现都放在名为lib.so.6的库文件中去了,在没有特别指定时,gcc会到系统默认的搜索路径”/usr/bin"下进行查找,也就是链接到libc.so.6函数库中去,这样就能调用函数“printf"了,而这正是动态链接的作用。
函数库有静态库和动态库两种。静态库是指编译链接时,将库文件的代码全部加入可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也就不再需要库文件了。其后缀名通常为”.a“。动态库与之相反,在编译链接时并没有将库文件的代码加入到可执行文件中,而是在程序执行时加载库,这样可以节省系统的开销。一般动态库的后缀名为”.so“,如前面所述的lib.so.6就是动态库。gcc在编译时默认使用动态库。
完了链接之后,gcc 就可以生成可执行文件。






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