gcc 编译一个C文件的过程分析，动态链接生成

#gcc hello.c

该命令将hello.c直接生成最终二进制可执行程序a.out

这条命令隐含执行了（1）预处理、（2）汇编、(3)编译并(4)链接形成最终的二进制可执行程序。这里未指定输出文件，默认输出为a.out。

 

从上面我们知道GCC编译源代码生成最终可执行的二进制程序，GCC后台隐含执行了四个阶段步骤。

GCC编译C源码有四个步骤：

预处理-----> 编译 ----> 汇编 ----> 链接

现在我们就用GCC的命令选项来逐个剖析GCC过程。

1）预处理(Pre-processing)

  在该阶段，编译器将C源代码中的包含的头文件如stdio.h编译进来，用户可以使用gcc的选项”-E”进行查看。

用法：#gcc -E hello.c -o hello.i

作用：将hello.c预处理输出hello.i文件。

2)编译阶段(Compiling)

  第二步进行的是编译阶段，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。

选项 -S

用法：[root]# gcc –S hello.i –o hello.s

作用：将预处理输出文件hello.i汇编成hello.s文件。

[root@richard hello-gcc]# ls

hello.c  hello.i  hello.s

3)汇编阶段(Assembling)

  汇编阶段是把编译阶段生成的”.s”文件转成二进制目标代码.

选项 -c

用法：[root]# gcc –c hello.s –o hello.o

作用：将汇编输出文件test.s编译输出test.o文件。

[root]# gcc -c hello.s -o hello.o

[root]# ls

hello.c  hello.i  hello.o  hello.s

4）链接阶段(Link)

  在成功编译之后，就进入了链接阶段。

无选项链接

用法：[root]# gcc hello.o –o hello.exe

作用：将编译输出文件hello.o链接成最终可执行文件hello.exe。

[root]# ls

hello.c  hello.exe  hello.i  hello.o  hello.s

运行该可执行文件，出现正确的结果如下。

[root@localhost Gcc]# ./hello

Hello World!

在这里涉及到一个重要的概念：函数库。

读者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：系统把这些函数实现都被做到名为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库函数中去，这样就能实现函数”printf” 了，而这也就是链接的作用。

你可以用ldd命令查看动态库加载情况：

[root]# ldd hello.exe

libc.so.6 => /lib/tls/libc.so.6 (0x42000000)

/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)

函数库一般分为静态库和动态库两种。静态库是指编译链接时，把库文件的代码全部加入到可执行文件中，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。其后缀名一般为”.a”。动态库与之相反，在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时由运行时链接文件加载库，这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为”.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。

 

test.h

1. #ifndef  _TEST_H  
2. #define  _TEST_H  
3.   
4. int add(int a, int b);  
5. #endif  

 

test.c

1. #include "test.h"  
2.   
3. int add(int a, int b)  
4. {  
5.     return a + b;  
6. } 

我们想要生成动态库，要做的工作其实非常简单，输入gcc -shared -fPIC -o libtest.so test.c即可

hello.c

1. #include <stdio.h>  
2. #include "test.h"  
3.   
4. int main()  
5. {  
6.     printf("%d\n", add(2, 3));  
7.     return 1;  
8. }

 

输入gcc hello.c -o  hello ./libtest.so。然后输入./hello

就行了。