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[导读]gcc是当前三大主流c编译器之一,对于这款c编译器,想必诸多人士均有使用体验。在本文中,将对gcc c编译器编译流程加以介绍,以帮助大家更好了解这款c编译器的工作流程。gcc是当前三大主流c编译器之一,对于这款c编译器,想必诸多人士均有使用体验。在本文中,将对gcc c编译器编译流程加以介绍,以帮助大家更好了解这款c编译器的工作流程。

gcc是当前三大主流c编译器之一,对于这款c编译器,想必诸多人士均有使用体验。在本文中,将对gcc c编译器编译流程加以介绍,以帮助大家更好了解这款c编译器的工作流程。

一、GCC简介

GNU CC(简称为gcc)是GNU项目中符合ANSI C标准的编译系统,能够编译用C、C++和Object C等语言编写的程序。gcc不仅功能强大,而且可以编译如C、C++、Object C、Java、Fortran、Pascal、Modula-3和Ada等多种语言,而且gcc是一个交叉平台编译器,它能够在当前CPU平台上为多种不同体系结构的硬件平台开发软件,因此尤其适合在嵌入式领域的开发编译。本章中的示例,除非特别注明,否则均采用4.x.x的gcc版本。

.cC原始程序.s/.S汇编语言原始程序

.C/.cc/.cxxC++原始程序.h预处理文件(头文件)

.mObjecTIve-C原始程序.o目标文件

.i已经过预处理的C原始程序.a/.so编译后的库文件

.ii已经过预处理的C++原始程序……

二、gcc编译流程解析

如本章开头提到的,gcc的编译流程分为了4个步骤,分别为:

n 预处理(Pre-Processing);

n 编译(Compiling);

n 汇编(Assembling);

n 链接(Linking)。

下面就具体来查看一下gcc是如何完成以上4个步骤的。

首先看一下hello.c的源代码:

#include 《stdio.h》

int main()

{

printf(“Hello! This is our embedded world!\n”);

return 0;

}

(1)预处理阶段。

在该阶段,对包含的头文件(#include)和宏定义(#define、#ifdef等)进行处理。在上述代码的预处理过程中,编译器将包含的头文件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。

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

[root@localhost gcc]# gcc –E hello.c –o hello.i

在此处,选项“-o”是指目标文件,由表3.6可知,“.i”文件为已经过预处理的C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! This is our embedded 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,结果生成汇编代码。

[root@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代码了,感兴趣的小编可以分析一下这一个简单的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! This is our embedded 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 200XYZ19 (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,小编在此使用选项“-c”就可看到汇编代码已转化为“.o”的二进制目标代码了,如下所示:

[root@localhost gcc]# gcc –c hello.s –o hello.o

(4)链接阶段。

在成功编译之后,就进入了链接阶段。这里涉及一个重要的概念:函数库。

小编可以重新查看这个小程序,在这个程序中并没有定义“printf”的函数实现,且在预编译中包含进的“stdio.h”中也只有该函数的声明,而没有定义函数的实现,那么,是在哪里实现“printf”函数的呢?最后的答案是:系统把这些函数的实现都放到名为libc.so.6的库文件中去了,在没有特别指定时,gcc会到系统默认的搜索路径“/usr/lib”下进行查找,也就是链接到libc.so.6函数库中去,这样就能调用函数“printf”了,而这也正是链接的作用。

函数库有静态库和动态库两种。静态库是指编译链接时,将库文件的代码全部加入可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也就不再需要库文件了。其后缀名通常为“.a”。动态库与之相反,在编译链接时并没有将库文件的代码加入可执行文件中,而是在程序执行时加载库,这样可以节省系统的开销。一般动态库的后缀名为“.so”,如前面所述的libc.so.6就是动态库。gcc在编译时默认使用动态库。

以上便是小编带来的有关“c编译器”的所有内容,通过本文,希望大家对gcc的编译原理有所了解。

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