GCC编译过程.doc

GCC编译过程 gcc的编译流程分为四个步骤，分别为： · 预处理（Pre-Processing） · 编译（Compiling） · 汇编（Assembling） · 链接（Linking） 以hello.c为例子，在这四个步骤中可以设置选项分别生成hello.i, hello.s, hello.o以及最终的hello文件： hello.c : 最初的源代码文件； hello.i : 经过编译预处理的源代码； hello.s : 汇编处理后的汇编代码； hello.o : 编译后的目标文件，即含有最终编译出的机器码，但它里面所引用的其他文件中函数的内存位置尚未定义。 hello / a.out : 最终的可执行文件 (还有.a(静态库文件), .so(动态库文件), .s(汇编源文件)留待以后讨论) 下面就具体来查看一下gcc是如何完成四个步骤的。 hello.c源代码 #includestdio.h int main() { printf(Hello World!\n); return 0; } （1）预处理阶段 在该阶段，编译器将上述代码中的stdio.h编译进来，并且用户可以使用gcc的选项”-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。 《深入理解计算机系统》中是这么说的： 预处理器（cpp）根据以字符#开头的命令（directives），修改原始的C程序。如hello.c中#include stdio.h指令告诉预处理器读系统头文件stdio.h的内容，并把它直接插入到程序文本中去。结果就得到另外一个C程序，通常是以.i作为文件扩展名的。 注意： Gcc指令的一般格式为：Gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件] 其中，目标文件可缺省，Gcc默认生成可执行的文件名为：编译文件.out [gan@localhost gcc]# gcc –E hello.c –o hello.i 选项”-o”是指目标文件，”.i”文件为已经过预处理的C原始程序。以下列出了hello.i文件的部分内容： typedef int (*__gconv_trans_fct) (struct __gconv_step *, struct __gconv_step_data *, void *, __const unsigned char *, __const unsigned char **, __const unsigned char *, unsigned char **, size_t *); … # 2 hello.c 2 int main() { printf(Hello World!\n); return 0; } 由此可见，gcc确实进行了预处理，它把”stdio.h”的内容插入到hello.i文件中。 （2）编译阶段 接下来进行的是编译阶段，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，以确定代码的实际要做的工作，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，生成汇编代码。汇编语言是非常有用的，它为不同高级语言不同编译器提供了通用的语言。如：C编译器和Fortran编译器产生的输出文件用的都是一样的汇编语言。 [gan@localhost gcc]# gcc –S hello.i –o hello.s 以下列出了hello.s的内容，可见Gcc已经将其转化为汇编了，感兴趣的读者可以分析一下这一行简单的C语言小程序是如何用汇编代码实现的。 .file hello.c .section .rodata .align 4 .LC0: .string Hello World! .text .globl main .type main, @function main: pushl %ebp movl %esp, %ebp subl $8, %esp andl $-16, %esp movl $0, %eax addl $15, %eax addl $15, %eax shrl $4, %eax sall $4, %eax subl %eax, %esp subl $12, %esp pushl $.LC0 call puts addl $16, %esp movl $0, %eax leave ret .size main, .-main .ident GCC: (GNU) 4.0.0(Red Hat 4.0.0-8) .section .note.GNU-stack,,@progbits （3）汇编阶段 汇编阶段是把编译阶段生成的”.s”文件转成目标文件，读者在此可使用选项”-c”就可看到汇编代码已转化为