GCC 編譯過程及相關的知識

Linux系統下的Gcc(GNU C Compiler)是GNU推出的功能強大、性能優越的多平臺編譯器,是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多種硬體平臺上編譯出可執行程序的超級編譯器,其執行效率與一般的編譯器相比平均效率要高20%~30%。

Gcc編譯器能將C、C++語言源程序、匯程式化序和目標程序編譯、連接成可執行文件,如果沒有給出可執行文件的名字,gcc將生成一個名爲a.out的文件。在Linux系統中,可執行文件沒有統一的後綴,系統從文件的屬性來區分可執行文件和不可執行文件。而gcc則通過後綴來區別輸入文件的類別,下面我們來介紹gcc所遵循的部分約定規則。

.c爲後綴的文件,C語言源代碼文件;

.a爲後綴的文件,是由目標文件構成的檔案庫文件;

.C,.cc或.cxx 爲後綴的文件,是C++源代碼文件;

.h爲後綴的文件,是程序所包含的頭文件;

.i 爲後綴的文件,是已經預處理過的C源代碼文件;

.ii爲後綴的文件,是已經預處理過的C++源代碼文件;

.m爲後綴的文件,是Objective-C源代碼文件;

.o爲後綴的文件,是編譯後的目標文件;

.s爲後綴的文件,是彙編語言源代碼文件;

.S爲後綴的文件,是經過預編譯的彙編語言源代碼文件。

Gcc的執行過程

雖然我們稱Gcc是C語言的編譯器,但使用gcc由C語言源代碼文件生成可執行文件的過程不僅僅是編譯的過程,而是要經歷四個相互關聯的步驟∶預處理(也稱預編譯,Preprocessing)、編譯(Compilation)、彙編(Assembly)和連接(Linking)。

命令gcc首先調用cpp進行預處理,在預處理過程中,對源代碼文件中的文件包含(include)、預編譯語句(如宏定義define等)進行分析。接着調用cc1進行編譯,這個階段根據輸入文件生成以.o爲後綴的目標文件。彙編過程是針對彙編語言的步驟,調用as進行工作,一般來講,.S爲後綴的彙編語言源代碼文件和彙編、.s爲後綴的彙編語言文件經過預編譯和彙編之後都生成以.o爲後綴的目標文件。當所有的目標文件都生成之後,gcc就調用ld來完成最後的關鍵性工作,這個階段就是連接。在連接階段,所有的目標文件被安排在可執行程序中的恰當的位置,同時,該程序所調用到的庫函數也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。

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