用gcc編譯c語言程式以及其編譯過程

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 對於初學c語言編程的我們來說，學會如何使用gcc編譯器工具，對理解c語言的執行過程，加深對c語言的理解很重要！！！

1、先行編譯 --> 2、編譯 --> 3、彙編 --> 4、連結
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0、編寫c代碼，並輸入以下代碼，產生c檔案hello.c。

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1、先行編譯(Preprocessing)命令：

會對各種預先處理指令（#include、#define、#ifdef 等#開始的程式碼）進行處理，刪除注釋和多餘的空白字元，產生一份新的代碼。

gcc -o hello.i hello.c -E或者gcc -o hello.i -E hello.c 或者 gcc -E hello.c -o hello.i
（注意：-o 作用是指定輸出檔案的名字，如果不加-o的話，則產生的檔案名稱字總叫a.out。）

（即-o 參數：是對命令輸出結果進行匯入操作，這裡是把 gcc -E hello.c 操作結果輸出到檔案hello.i（命名可以自訂）中進行儲存。）

先行編譯hello.c，先行編譯之後得到的檔案的名字叫hello.i。

（注意：編譯後的名字可以隨意起，但是呢我們知道先行編譯後的檔案還是文本的.c檔案，所以為了好區分起名字為 xxx.c，這裡我們為了顯示整個過程，先行編譯後的檔案名稱我們起為xxx.i。）

在c語言中#開頭的語句又叫先行編譯指令。例如：#include <stdio.h>

先行編譯的功能之一：會把include包含的標頭檔內容做一個簡單的替換，即替換到.c檔案裡面去。
......
//此處省略1萬行
......
先行編譯的功能之二：會把代碼中的注釋去掉。

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2、編譯(Compilation)的命令：

對代碼進行文法、語義分析和錯誤判斷，產生彙編代碼檔案。

gcc -o hello.s hello.i -S 或者 gcc -o hello.s -S hello.i 或者 gcc -S hello.i -o hello.s

（-S 參數：是gcc對目標檔案進行編譯，這裡針對的是檔案hello.i檔案。）

通過這一步我們知道 C語言跟彙編的 關係，至於他們之前是如何進行轉換的，大家可以進行更深入的學習與探討。

此時目錄下多了一個hello.s檔案，內容如所示：

 

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3、彙編(Assembly)的命令：

把彙編代碼轉換成電腦可認識的二進位檔案，即把文本的c語言編譯為二進位指令。要知道電腦只認識0和1呢!

gcc -o hello.o hello.s -c或者gcc -o hello.o -c hello.s 或者 gcc -c hello.s -o hello.o

（-c 參數：是gcc對目標檔案執行指令轉換的操作。）

此步驟我們得到檔案hello.o檔案。

大家也同樣開啟檔案（cat hello.o）查看一下，這個檔案裡面幾乎沒幾個字元大家能看懂，這就對了，但大家可以通過這種方法將其轉化為我們可讀的形式：

[email protected]:~/2/01# readelf -a hello.o

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4、連結(Linking/Build)的命令：

通俗的講就是把多個*.o檔案合并成一個可執行檔，即二進位指令檔案。

gcc -o hello hello.o  或者 gcc hello.o -o hello（注意：gcc沒有單獨的連結參數）

將系統庫函數與hello.o進行連結(簡言之合并)，得到可執行檔程式，該程式的名字叫hello。

[email protected]:~/2/01# gcc -o hello hello.o 

這裡我們就得到了一個可以直接在系統下執行的檔案 hello。

我們也可以對這個檔案進行readelf操作，也可以進行二進位指令轉彙編的操作，如所示：

[email protected]:~/2/01# objdump -d hello

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5、程式運行

我們想知道在linux系統下到底連結來了什麼庫來呢？（即可執行程式需要用到什麼庫呢？）
使用命令 ldd hello 查看。

（注意；用c語言寫的代碼依賴的庫最少，如果使用其他語言依賴的庫更多哦！！需要裝好多包包。）

 

用gcc編譯c語言程式以及其編譯過程