预处理、编译、汇编、链接

由C语言源代码文件生成可执行文件的过程不仅仅是编译的过程,而是要经历四个相互关联的步骤∶预处理(也称预编译,Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和链接(Linking)。

命令gcc首先调用cpp进行预处理,在预处理过程中,对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义define等)进行分析。接着调用cc1进行编译,这个阶段根据输入文件生成以.i为后缀的目标文件。汇编过程是针对汇编语言的步骤,调用as进行工作,一般来讲,.S为后缀的汇编语言源代码文件和汇编、.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编之后都生成以.o为后缀的目标文件。当所有的目标文件都生成之后,gcc就调用ld来完成最后的关键性工作,这个阶段就是连接。在连接阶段,所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置,同时,该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方。

执行过程示例

#include<stdio.h>
 
int main(void)
{
    printf("hello\n");
    return 0;
}

预编译过程

这个过程处理宏定义和include,去除注释,不会对语法进行检查。

可以看到预编译后,代码从6行扩展到了910行。

gcc -E a.c -o a.i
cat a.c|wc -l
5
cat a.i|wc -l
910

编译过程

这个阶段,检查语法,生成汇编代码。

gcc -S a.i -o a.s
cat a.s|wc-l
59
>

汇编过程

这个阶段,生成目标代码。

此过程生成ELF格式的目标代码。

gcc -c a.s -o a.o
file a.o
a.o:ELF64-bitLSBrelocatable,AMDx86-64,version1(SYSV),notstripped

链接过程

链接过程。生成可执行代码。链接分为两种,一种是静态链接,另外一种是动态链接。使用静态链接的好处是,依赖的动态链接库较少,对动态链接库的版本不会很敏感,具有较好的兼容性;缺点是生成的程序比较大。使用动态链接的好处是,生成的程序比较小,占用较少的内存。

gcc a.o -o a

程序运行:

./a

hello

本页共45段,1140个字符,2324 Byte(字节)