Linux GCC 编译过程

 

目前Linux下最常用的C语言编译器是GCC(GNU Compiler Collection),它是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不仅功能非常强大,结构也异常灵活.最值得称道的一点就是它可以通过不同的前端模块来支持各种语言,如Java、Fortran、Pascal、Modula-3和Ada等.

Linux系统下的gcc(GNU C Compiler)是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台编译器,是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多种硬体平台上编译出可执行程序的超级编译器,其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高20%~30%。

使用GCC编译程序时,编译过程可以被细分为四个阶段:
◆ 预处理(Pre-Processing)
◆ 编译(Compiling)
◆ 汇编(Assembling)
◆ 链接(Linking)

.c为后缀的文件,C语言源代码文件;
.a为后缀的文件,是由目标文件构成的档案库文件;
.C,.cc或.cxx 为后缀的文件,是C++源代码文件;
.h为后缀的文件,是程序所包含的头文件;
.i 为后缀的文件,是已经预处理过的C源代码文件;
.ii为后缀的文件,是已经预处理过的C++源代码文件;
.m为后缀的文件,是Objective-C源代码文件;
.o为后缀的文件,是编译后的目标文件;
.s为后缀的文件,是汇编语言源代码文件;
.S为后缀的文件,是经过预编译的汇编语言源代码文件。

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.o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。

例程1:hello.c
#include
int main(void)
{
printf ("Hello world, Linux programming!\n");
return 0;
}

然后执行下面的命令编译和运行这段程序:

# gcc hello.c -o hello
# ./hello
Hello world, Linux programming!

首先,GCC需要调用预处理程序cpp,由它负责展开在源文件中定义的宏,并向其中插入“#include”语句所包含的内容;接着,GCC会调用ccl和as将处理后的源代码编译成目标代码;最后,GCC会调用链接程序ld,把生成的目标代码链接成一个可执行程序.

◆ 预处理(Pre-Processing)
使用-E参数可以让GCC在预处理结束后停止编译过程:
# gcc -E hello.c -o hello.cpp

◆ 编译(Compiling)
下一步是将hello.i编译为目标代码,这可以通过使用-c参数来完成:
# gcc -x cpp-output hello.cpp -o hello.o
或者
# gcc -c hello.cpp -o hello.o

◆ 汇编(Assembling)
◆ 链接(Linking)
# gcc hello.o -o hello
汇编应该调用as,这里应该是一起完成了

gcc主要参数:

-o 定义输出文件
-E 完成预处理/预编译停止
-c 只编译生成.o,不连接
-x 指定编译步骤
-g gdb调试用,在可执行程序中包含标准调试信息
-O,O1,O2,O3,O4,O5 优化级别
-w 关闭所有警告
-Wall 允许所有有用的警告
-DFOO=BAR 定义预处理宏FOO的值为BAR
-IDIRNAME 将DIRNAME加入到包含文件的搜索目录中去
-LDIRNAME 将DIRNAME加入到库文件文件的搜索目录中去
-static 静态链接库
-lFOO 动态连接库,名为libFOO.o/libFOO.so(2.4/2.6)
-mcpu=CPU TYPE 针对不同CPU作不同的优化,比如-m386,-mpentiumpro

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