GCC與編譯過程

GCC與編譯過程

  GCC(GNU Compiler Colletion),GUN編譯器套裝,是一套由GNU開發的編程語言編譯器。Linux系統下的GCC編譯器實際上是調用其他不同的工具來完成預處理、編譯、彙編和鏈接工作。

  一、編譯過程

  在計算機的眼裏,只有1和0。不幸的是,我們用C語言寫出來的代碼,計算機無法直接看明白。所以一個程序如果需要被計算機執行,那麼就必須翻譯成能被計算機讀懂並執行的1和0。實現這一結果的過程,我們稱之爲編譯。

  編譯包括以下步驟:預處理、編譯、彙編和鏈接。具體過程如下:

  1.預處理:

  hello.c文件中,預處理指令(入#include,#define,#ifdef,#endif等)經過預處理器解釋,將預處理指令展開或者覆蓋、將註釋刪除、添加必要的調試信息之後生成hello.i文件。

  對應的命令爲:gcc -E hello.c hello.i,表示我們只對其進行預處理階段。

  2.編譯

  經過預處理器處理之後生成的.i文件仍然是文本文件,計算機無法直接執行。在編譯的階段,編譯器需要做詞法分析、語法分析,然後根據硬件平臺生成對應的彙編文件。不同的硬件平臺有不同的編譯器。例如x86平臺的編譯器與ARM交叉編譯器生成的彙編文件就大不相同,這也正是C語言實現跨平臺最關鍵的一個步驟:根據硬件平臺來編譯C代碼。

  對應的命令:gcc -S hello.i hello.s

  3.彙編

  編譯過後的.s文件,需要繼續加工生成.o文件。gcc調用匯編器as將彙編源程序翻譯爲可重定位文件。可重定位文件指的是文件雖然是一個ELF的可執行指令流,但全局符號還沒有定位。由於全局符號可以出現在不同的文件中,因此在編譯的過程中需要確定其入口地址,因此,需要進行最後一個步驟,鏈接。

  對應的命令:gcc -c hello.s hello.o

  4.鏈接

  經過彙編之後的文件,不能夠直接運行,需要通過鏈接來將全局符號重定位以及合併相同的段。通常情況下,我們需要用它其他庫中的函數,鏈接器就負責扎到我們需要的函數並將其鏈接進來。一個ELF文件中,會包含需要段,如.text,.data等以及一些自定義的段,鏈接器會根據鏈接腳本(如果有的話)將對應的段放在一起。經過以上四個步驟,一個程序就可以被運行了。

  對應的命令:gcc -L 

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