［笔记一］探究编译与链接

探究编译与链接

选择程序员入门程序来当门神(hello.c)

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

被隐藏了的过程

我们使用gcc编译一个程序，只需使用一个命令，例如编译程序 hello.c

$gcc hello.c

会生成一个可执行文件 a.out, 运行即可

$./a.outHello World

然其过程可以分解成以下4个步骤：

• 预处理(prepressing)
• 编译(compilation)
• 汇编(assembly)
• 链接(linking)
  

预编译

预编译命令(-E表示只进行预编译)：

$gcc -E hello.c -o hello.i

or

$cpp hello.c > hello.i

命令处理完成之后你会发现 hello.i 文件非常之大，你如果知晓这步干了些啥，也就不足为奇了。

本职工作主要是处理源码文件中的以“＃”开始的预编译指令，如“#include”、“#define”等，规则如下：

• 去除所有的“#define”，展开所有的宏定义
• 处理所有的条件预编译指令（“#if”、“#ifdef“、“#elif”、“#else”、“#endif”）
• 递归处理”#include”指令，将被包含的文件插入到该预编译指令的位置
• 删除所有的注释（“//”、“/* */”）
• 添加文件名标识和行号，便于调试
• 保留所有的 #pragma 编译器指令，因为后面编译器需要使用它们

编译

编译过程就是把预处理完的文件进行一系列的词法分析、语法分析、语义分析及优化后生产相应的汇编代码文件。

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

上面的命令可以得到汇编输出文件hello.s。对于c语言的代码来说，这个预编译和编译的程序是cc1，对于C++来说，对应的程序是cc1plus；Object-c是cc1obj; Java是jc1。故实际上gcc这个命令只是这些后台程序的包装，根据不同的参数要求去调用预编译程序cc1、汇编器as、连接器ld。

汇编

汇编器是将汇编代码转变成机器可以执行的指令。

$as hello.s -o hello.o

or

$gcc -c hello.s -o hello.o

or

$gcc -c hello.c -o hello.o

链接

链接过程主要包括了地址和空间分配(Address and Storage Allocation)、符号决议(Symbol Resolution)和重定位(Relocation)等这些步骤。

$ld -static crt1.o crti.o crtbeginT.o hello.o -start-group -lgcc -lgcc_eh -lc -end-group crtend.o crtn.o

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Happy Writing!