gcc编译器编译过程和链接过程

gcc编译器编译过程详解gcc常用选项

gcc编译器编译过程和链接过程

文章插图
 
一个c/c++文件要经过预处理、编译、汇编和链接才能变成可执行文件 。
  • (1)预处理
    C/C++源文件中,以#开头的命令被称为预处理命令,如包含命令#include、宏定义命令#define、条件编译命令#if、#ifdef等 。预处理就是将要包含(include)的文件插入原文件中、将宏定义展开、根据条件编译命令选择要使用的代码,最后将这些东西输出到一个.i文件中等待进一步处理 。
  • (2)编译
    编译就是把C/C++代码(比如上述的.i文件)翻译成汇编代码 。
  • (3)汇编
    汇编就是将第二步输出的汇编代码翻译成符合一定格式的机器代码,在linux系统上一般表现为ELF目标文件(OBJ文件) 。反汇编是指将机器代码转换为汇编代码,这在调试程序时常常用到 。
  • (4)链接
    链接就是将上步生成的OBJ文件和系统库的OBJ文件、库文件链接起来,最终生成了可以在特定平台运行的可执行文件 。

gcc编译器编译过程和链接过程

文章插图
 
hello.c(预处理)->hello.i(编译)->hello.s(汇编)->hello.o(链接)->hello
详细的每一步命令如下:
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上面一连串命令比较麻烦,gcc会对.c文件默认进行预处理操作,使用-c再来指明了编译、汇编,从而得到.o文件,
再将.o文件进行链接,得到可执行应用程序 。简化如下:
gcc -c -o hello.o hello.c gcc -o hello hello.o
gcc编译器编译过程和链接过程

文章插图
 
gcc编译器链接过程前面编译出来的可执行文件比源代码大了很多,这是什么原因呢?
我们从链接过程来分析,链接将汇编生成的OBJ文件、系统库的OBJ文件、库文件链接起来,crt1.o、crti.o、crtbegin.o、crtend.o、crtn.o这些都是gcc加入的系统标准启动文件,它们的加入使最后出来的可执行文件相原来大了很多 。
-lc:链接libc库文件,其中libc库文件中就实现了printf等函数 。
gcc -v -nostdlib -o hello hello.o:会提示因为没有链接系统标准启动文件和标准库文件,而链接失败 。
这个-nostdlib选项常用于裸机bootloader、linux内核等程序,因为它们不需要启动文件、标准库文件 。
一般应用程序才需要系统标准启动文件和标准库文件 。
裸机/bootloader、linux内核等程序不需要启动文件、标准库文件 。
动态链接使用动态链接库进行链接,生成的程序在执行的时候需要加载所需的动态库才能运行 。
动态链接生成的程序体积较小,但是必须依赖所需的动态库,否则无法执行 。
gcc -c -o hello.o hello.c
gcc -o hello_shared hello.o
静态链接使用静态库进行链接,生成的程序包含程序运行所需要的全部库,可以直接运行,不过静态链接生成的程序体积较大 。
gcc -c -o hello.o hello.c
gcc -static -o hello_static hello.o
 

【gcc编译器编译过程和链接过程】


    推荐阅读