gcc編譯器編譯過(guò)程詳解

gcc常用選項(xiàng)

一個(gè)c/c++文件要經(jīng)過(guò)預(yù)處理、編譯、匯編和鏈接才能變成可執(zhí)行文件。

• （1）預(yù)處理
  C/C++源文件中，以#開(kāi)頭的命令被稱為預(yù)處理命令，如包含命令#include、宏定義命令#define、條件編譯命令#if、#ifdef等。預(yù)處理就是將要包含(include)的文件插入原文件中、將宏定義展開(kāi)、根據(jù)條件編譯命令選擇要使用的代碼，最后將這些東西輸出到一個(gè).i文件中等待進(jìn)一步處理。

• （2）編譯
  編譯就是把C/C++代碼(比如上述的.i文件)翻譯成匯編代碼。

• （3）匯編
  匯編就是將第二步輸出的匯編代碼翻譯成符合一定格式的機(jī)器代碼，在linux系統(tǒng)上一般表現(xiàn)為ELF目標(biāo)文件(OBJ文件)。反匯編是指將機(jī)器代碼轉(zhuǎn)換為匯編代碼，這在調(diào)試程序時(shí)常常用到。

• （4）鏈接
  鏈接就是將上步生成的OBJ文件和系統(tǒng)庫(kù)的OBJ文件、庫(kù)文件鏈接起來(lái)，最終生成了可以在特定平臺(tái)運(yùn)行的可執(zhí)行文件。

hello.c(預(yù)處理)->hello.i(編譯)->hello.s(匯編)->hello.o(鏈接)->hello

詳細(xì)的每一步命令如下：

 gcc -E -o hello.i hello.c
 gcc -S -o hello.s hello.i
 gcc -c -o hello.o hello.s
 gcc -o hello hello.o

上面一連串命令比較麻煩，gcc會(huì)對(duì).c文件默認(rèn)進(jìn)行預(yù)處理操作，使用-c再來(lái)指明了編譯、匯編，從而得到.o文件,
再將.o文件進(jìn)行鏈接，得到可執(zhí)行應(yīng)用程序。簡(jiǎn)化如下：

 gcc -c -o hello.o hello.c
 gcc -o hello hello.o

gcc編譯器鏈接過(guò)程

前面編譯出來(lái)的可執(zhí)行文件比源代碼大了很多，這是什么原因呢？

我們從鏈接過(guò)程來(lái)分析，鏈接將匯編生成的OBJ文件、系統(tǒng)庫(kù)的OBJ文件、庫(kù)文件鏈接起來(lái)，crt1.o、crti.o、crtbegin.o、crtend.o、crtn.o這些都是gcc加入的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)文件，它們的加入使最后出來(lái)的可執(zhí)行文件相原來(lái)大了很多。

-lc：鏈接libc庫(kù)文件，其中l(wèi)ibc庫(kù)文件中就實(shí)現(xiàn)了printf等函數(shù)。

gcc -v -nostdlib -o hello hello.o:會(huì)提示因?yàn)闆](méi)有鏈接系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)文件和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)文件，而鏈接失敗。

這個(gè)-nostdlib選項(xiàng)常用于裸機(jī)bootloader、linux內(nèi)核等程序，因?yàn)樗鼈儾恍枰獑?dòng)文件、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)文件。

一般應(yīng)用程序才需要系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)文件和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)文件。

裸機(jī)/bootloader、linux內(nèi)核等程序不需要啟動(dòng)文件、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)文件。

動(dòng)態(tài)鏈接使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)進(jìn)行鏈接，生成的程序在執(zhí)行的時(shí)候需要加載所需的動(dòng)態(tài)庫(kù)才能運(yùn)行。
動(dòng)態(tài)鏈接生成的程序體積較小，但是必須依賴所需的動(dòng)態(tài)庫(kù)，否則無(wú)法執(zhí)行。

gcc -c -o hello.o hello.c

gcc -o hello_shared hello.o

靜態(tài)鏈接使用靜態(tài)庫(kù)進(jìn)行鏈接，生成的程序包含程序運(yùn)行所需要的全部庫(kù)，可以直接運(yùn)行，不過(guò)靜態(tài)鏈接生成的程序體積較大。

gcc -c -o hello.o hello.c

gcc -static -o hello_static hello.o