Linux作業系統：gcc編譯器使用詳解

文章目錄

• gcc如何完成
• • （1）預處理（進行宏替換）
  • （2）編譯（生成彙編）
  • （3）彙編（生成機器可識别代碼）
  • （4）連結（生成可執行檔案或庫檔案）
• 重要概念：函數庫
• • gcc如何連結函數
  • 靜态庫與動态庫
  • file指令與ldd指令

gcc如何完成

格式： gcc [選項] [要編譯的檔案] [選項] [目标檔案]

（1）預處理（進行宏替換）

• 預處理功能主要包括宏定義,檔案包含,條件編譯,去注釋等。
• 預處理指令是以#号開頭的代碼行。
• 執行個體：

  gcc –E hello.c –o hello.i

• 選項

  -E

  ，該選項的作用是讓 gcc 在預處理結束後停止編譯過程。
• 選項

  -o

  是指目标檔案，

  .i

  檔案為已經過預處理的C原始程式

（2）編譯（生成彙編）

• 在這個階段中，gcc 首先要檢查代碼的規範性、是否有文法錯誤等，以确定代碼的實際要做的工作,在檢查無誤後，gcc 把代碼翻譯成彙編語言。
• 使用者可以使用

  -S

  選項來進行檢視,該選項隻進行編譯而不進行彙編,生成彙編代碼。
• 執行個體：

  gcc –S hello.i –o hello.s

（3）彙編（生成機器可識别代碼）

• 彙編階段是把編譯階段生成的

  .s

  檔案轉成目标檔案
• 讀者在此可使用選項

  -c

  就可看到彙編代碼已轉化為

  .o

  的二進制目标代碼了
• 執行個體：

  gcc –c hello.s –o hello.o

由于是二進制檔案，一般的打開方式會是以會亂碼。

使用指令

od hello.o | less

即可查閱二進制檔案。

（4）連結（生成可執行檔案或庫檔案）

• 在成功編譯之後，就進入了連結階段。
• 執行個體：

  gcc hello.o –o hello

重要概念：函數庫

gcc如何連結函數

• 我們的C程式中，并沒有定義

  printf

  的函數實作，且在預編譯中包含的

  stdio.h

  中也隻有該函數的聲明，而沒有定義函數的實作,那麼,是在哪裡實作

  printf

  函數的呢？
• 最後的答案是:系統把這些函數實作都被做到名為 libc.so.6 的庫檔案中去了,在沒有特别指定時,gcc 會到系統預設的搜尋路徑 /usr/lib 下進行查找,也就是連結到 libc.so.6 庫函數中去,這樣就能實作函數printf了,而這也就是連結的作用

靜态庫與動态庫

• 靜态庫是指編譯連結時，把庫檔案的代碼全部加入到可執行檔案中，是以生成的檔案比較大，但在運作時也就不再需要庫檔案了。其字尾名為

  .a

  。輸入

  gcc hello.c -o hello -static

  ，采用靜态連結
• 動态庫在編譯連結時并沒有把庫檔案的代碼加入到可執行檔案中，而是在程式運作時由運作時連結檔案加載庫，這樣做可以節省系統開銷。動态庫字尾名一般為

  .so，gcc

  在編譯時預設使用動态庫，完成連結之後，就生成了可執行檔案。

動态連結形成的程式體積較小，比較節省資源，但是一旦庫丢失，程式就不可以運作了；而靜态形成的程式的體積很大，但具有獨立性，即便庫丢失，也不影響程式運作。

file指令與ldd指令

file

是一個檢視檔案類型的指令，如下：

我們可以看到這個檔案是一個elf形式的可執行程式，64位，平台為x86，與本部落格契合的是它是一個動态連結，那麼所對應的就是利用了動态庫。

ldd

是可以檢視一個可執行程式所依賴的庫是靜态庫還是動态庫。

主要關注這一行，即libc.so.6 => /lib64/libc.so.6

一般來說，我們庫的字首lib以及字尾.so.6（.a）删除這些，餘下的即為語言類型，很顯然，這裡所用的是c語言的庫函數。