C/C++程序编译过程

快来打我* 2022-08-06 11:06 334阅读 0赞

当我们进行编译的时候，要使用一系列的工具，我们称之为工具链，其中包括:  
预处理器cpp  
编译器gcc/g++  
汇编器as  
链接器ld  
  
一个C/C++程序编译过程包括下面几个阶段：  
  
预处理    预处理器cpp将对源文件中的宏进行展开。  
编译     gcc将c文件编译成汇编文件。  
汇编     汇编器as将汇编文件编译成机器码。  
链接     链接器ld将目标文件和外部符号进行连接，得到一个可执行二进制文件。  
  
下面以一个很简单的 hello.c 来探讨这个过程  
......  
 \#include <stdio.h>  
\#define BUFSIZE 1024  
  
int main(int argc, char \*argv\[\])  
\{  
    char hello\[BUFSIZE\] = "Hello my friend!";  
    printf("%s\\n", hello);  
    return 0;  
\}  
 ......  
  
\#\#\# 预处理(预处理器 cpp)  
  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ gcc -E hello.c -o hello.i  
或  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ cpp hello.c -o hello.i  
  
我们用vi打开 hello.i 可以看到有如下内容：  
......  
int main(int argc, char \*argv\[\])  
\{  
    char hello\[1024\] = "Hello my friend!";  
    printf("%s\\n", hello);  
    return 0;  
\}

......  
我们可以看到，文件中宏定义 BUFSIZE 出现的位置被 1024 替换掉了，其它的内容保持不变。  
  
\#\#\# 编译器将 .i 文件编译成汇编文件  
  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ gcc -S hello.i  \# 得到汇编文件hello.s  
  
\#\#\# 汇编器将汇编文件编译成机器码(汇编器 as)  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ gcc -c hello.s -o hello.o  
或  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ as hello.s -o hello.o  
  
hello.o中为目标机器上的二进制文件  
  
用 nm 查看文件中的符号：  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ nm -a hello.o  
00000000 b .bss  
00000000 n .comment  
00000000 d .data  
00000000 n .note.GNU-stack  
00000000 t .text  
00000000 a hello.c  
00000000 T main  
U puts  
既然已经是二进制目标文件了，能不能执行呢？  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ chmod +x hello.o  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ ./hello.o  
\-bash: ./hello.o: cannot execute binary file  
其实这时 puts 前面的 U 表示这个符号的地址还没有定下来，T表示这个符号属于代码段。ld连接的时候会为这些带U的符号确定地址。  
  
\#\#\# 链接(链接器 ld)  
链接需要指定库的位置。通常程序中会有很多的外部符号，因此需要指定的位置就会很多。  
不过，我们只需要调用 gcc 即可，ld会自己去找这些库的位置。  
\[butbueatiful@xt myhello\]$ gcc hello.o -o hello \# 得到可执行文件hello