C | gcc 编译过程

我是短小精悍的文章摘要(๑•̀ㅂ•́) ✧

下面将通过一个简单的 “Hello World” C 代码演示C编译的过程

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#include<stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[]){
    printf("Hello World!");
    return 0;
}

C

C 代码的编程分为四步：

• 预处理
• 编译
• 汇编
• 链接

预处理（Preprocessing）

通过 Gcc 指令添加 -E 选项，即可控制GCC 编译器仅对源代码做预处理操作。

值得注意的是，默认情况下 gcc -E 指令只会将预处理操作的结果输出到屏幕上，并不会自动保存到某个文件。因此该指令往往会和 -o 选项连用，将结果导入到指令的文件中。比如

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➜  C_module1 ls
main.c
➜  C_module1 cat main.c             
#include<stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[]){
    printf("Hello World!");
    return 0;
}
➜  C_module gcc -E main.c -o main.i
➜  C_module ls         
main.c  main.i

Bash

Linux 系统中通常用 “.i” 作为 C 语言程序预处理后所得文件的后缀名。由此，就完成了 demo.c 文件的预处理操作，并将其结果导入到了 demo.i 文件中。

编译（Compilation）

通过给 gcc 指令添加 -S（注意是大写）选项，即可令 GCC 编译器仅将指定文件加工至编译阶段，并生成对应的汇编代码文件。

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➜  C_module1 gcc -S main.i          
➜  C_module1 ls
main.c  main.i  main.s
➜  C_module1 vim main.s 
➜  C_module1 

Bash

汇编

汇编阶段就是将之前生成的汇编代码文件（main.s）做进一步转换，生成对应的机器指令。通过给 gcc 指令添加 -c 选项，即可令 GCC 编译器仅对指定的汇编代码文件做汇编操作。

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➜  C_module1 gcc -c main.s 
➜  C_module1 ls
main.c  main.i  main.o  main.s

Bash

链接

目标文件已经是二进制文件，与可执行文件的组织形式类似，只是有些函数和全局变量的地址还未找到，因此还无法执行。链接的作用就是找到这些目标地址，将所有的目标文件组织成一个可以执行的二进制文件。

完成链接操作，并不需要给 gcc 添加任何选项，只要将汇编阶段得到的 main.o 作为参数传递给它，gcc就会在其基础上完成链接操作。例如：

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➜  C_module1 gcc main.o        
➜  C_module1 gcc main.o -o main
➜  C_module1 rm a.out 
➜  C_module1 ls
main  main.c  main.i  main.o  main.s

Bash

总结