摘要：
在windows環境，我們有集成開發環境（IDE），使得我們對編譯器瞭解的很少。當我們專向linux時需要在命令行下編譯自己的程序需要對編譯器的 命令行參數比較熟悉。而如果是做嵌入開發構建自己的操作系統時失去了系統平臺，需要我們對編譯的過程以及可執行文件的內部結構有所瞭解。本文講述瞭如何編 譯可執行文件、靜態庫、動態庫，如何優化編譯器，如何編譯無操作系統環境下的程序（自己的OS）等。
1.分析普通的helloworld程序
先書寫一下一個簡單的helloworld程序如下：
/* hello.c */
int main(int argc, char * argv[])
{
return 0
}
編譯程序：
gcc -o hello hello.c
等價的編譯方法：
gcc -c hello.c
gcc -o hello.my -nostartfiles hello.o /usr/lib/crt1.o /usr/lib/crti.o /usr/lib/crtn.o
我在redflag workstation 5.0版本下用3.4.3版本GCC編譯器編譯出來的大小都是3589字節，並且用diff命令比較爲相同的文件。由此證明gcc在編譯並鏈接 hello.c文件時先將hello.c編譯成hello.o，然後將它與crt1.o、crti.o、crtn.o鏈接在一起。
如果要寫一個沒有main函數的程序，就需要自己實現crt1.o。程序入口爲符號“_start”處。代碼如下：
/* nomain.c */
void _start(void)
{
_exit(0);
}
gcc -o nomain -nostartfiles hello.c
2.編譯和使用庫
除了直接編譯代碼外還會使用到函數庫。庫有靜態庫和動態庫之分。靜態庫是以.a結尾的文件，例如：libXXX.a；動態庫是以.so結尾的文件，例如： libXXX.so。XXX之後或者.so和.a之後會跟版本號，例如：libc-2.3.4.so，或者libuuid.so.1.2。
加入函數庫的代碼如下：
/* test.h */
int test1 (void);
/* test.c */
#include <stdio.h>
#include "libtest.h"
int test1 (void)
{
printf("test1 function is called./n");
return 0;
}
當要編譯成靜態庫的時候使用如下命令生成libtest.a：
gcc -c test.c
ar -r libtest.a test.o
當要編譯成動態鏈接庫的時候使用如下命令生成libtest.so
gcc -c -fpic test.c
gcc -shared test.o -o libtest.so
或
gcc -fpic -shered test.c -o libtest.so
當需要調用該庫時使用如下代碼。
/* calllib.c */
#include "test.h"
int main (int argc, char * argv[])
{
test1();
}
按如下方式編譯：
gcc -o calllib.static calllib.c libtest.a
或
gcc -o calllib.dynamic calllib.c libtest.so
或
gcc -o calllib calllib.c -ltest
前提是libtest.a或libtest.so在當前編譯的目錄。
使用ldd顯示calllib.static依賴的庫只有libc和ld-linux，但calllib.dynamic就多了一個libtest.so。
3.庫文件和頭文件
在程序中，使用#include <stdio.h>類似的頭文件stdio.h在編譯器的頭文件路徑中，#include "abc.h"中的stdio.h文件則應該在當前目錄。通過對編譯器指定參數-I<PATH>來指定頭文件所在目錄，可以用 #include <>來引用。例如：gcc -I./include hello.c，將從當前目錄下的include目錄下去尋找頭文件。
同理，程序中調用的庫函數在編譯時也需要指定路徑，同時指定庫。使用-L<PATH>參數指定庫文件的目錄，-l<FILE>指定包含的庫文件。例如，要使用libXXX.so庫，參數爲-lXXX。
一般一個庫編譯完成後有庫文件和頭文件。如果要使用這個庫，可以將庫文件目錄和頭文件目錄分別用-I和-L參數指定，也可以將他們拷貝到編譯器的include和lib目錄下。
4.縮小程序體積
代碼如下：
/* nomain.c */
void _start(void)
{
asm("movl , eax/n"
"movl {fckeditor}, ebx/n"
"int {fckeditor}x80"
);
}
使用如下方法能使可執行文件體積最小（手工方法除外）。
gcc -o nomain -s -O3 nomain.c
objcopy -R .comment -R .data
由此得到可執行文件的體積爲352字節。
GCC能編譯出2種格式的可執行體：a.out格式、elf格式。其中.o目標文件、.a靜態庫文件
Appendix.1 常用命令
ldd：顯示可執行文件或者庫文件依賴的庫文件。
objdump：顯示elf可執行文件的內部信息。
-h：顯示
-t：顯示符號信息
-T：顯示動態符號信息。（例如引用動態鏈接庫中的函數名稱）
-r：顯示重定位入口信息。
-R：顯示動態重定位入口信息。（例如：動態鏈接庫中的變量或者函數地址）
-s：顯示所有section內容。
-S：反彙編代碼段。
objcopy：copy elf文件內容
-R：刪除某個section
-j：僅僅複製指定的section