gcc是當前三大主流c編譯器之一，對于這款c編譯器，想必諸多人士均有使用體驗。在本文中，將對gcc c編譯器編譯流程加以介紹，以幫助大家更好了解這款c編譯器的工作流程。
一、GCC簡介
GNU CC(簡稱為gcc)是GNU項目中符合ANSI C標準的編譯系統(tǒng)，能夠編譯用C、C++和Object C等語言編寫的程序。gcc不僅功能強大，而且可以編譯如C、C++、Object C、Java、Fortran、Pascal、Modula-3和Ada等多種語言，而且gcc是一個交叉平臺編譯器，它能夠在當前CPU平臺上為多種不同體系結構的硬件平臺開發(fā)軟件，因此尤其適合在嵌入式領域的開發(fā)編譯。本章中的示例，除非特別注明，否則均采用4.x.x的gcc版本。
.cC原始程序.s/.S匯編語言原始程序
.C/.cc/.cxxC++原始程序.h預處理文件(頭文件)
.mObjecTIve-C原始程序.o目標文件
.i已經過預處理的C原始程序.a/.so編譯后的庫文件
.ii已經過預處理的C++原始程序……
二、gcc編譯流程解析
如本章開頭提到的，gcc的編譯流程分為了4個步驟，分別為：
n 預處理(Pre-Processing);
n 編譯(Compiling);
n 匯編(Assembling);
n 鏈接(Linking)。
下面就具體來查看一下gcc是如何完成以上4個步驟的。
首先看一下hello.c的源代碼：
#include 《stdio.h》
int main()
{
printf(“Hello! This is our embedded world!\n”);
return 0;
}
(1)預處理階段。
在該階段，對包含的頭文件(#include)和宏定義(#define、#ifdef等)進行處理。在上述代碼的預處理過程中，編譯器將包含的頭文件stdio.h編譯進來，并且用戶可以使用gcc的選項“-E”進行查看，該選項的作用是讓gcc在預處理結束后停止編譯過程。
注意gcc指令的一般格式為：gcc [選項] 要編譯的文件 [選項] [目標文件]
其中，目標文件可缺省，gcc默認生成可執(zhí)行的文件，名為：編譯文件.out
[root@localhost gcc]# gcc –E hello.c –o hello.i
在此處，選項“-o”是指目標文件，由表3.6可知，“.i”文件為已經過預處理的C程序。以下列出了hello.i文件的部分內容：
typedef int (*__gconv_trans_fct) (struct __gconv_step *，
struct __gconv_step_data *， void *，
__const unsigned char *，
__const unsigned char **，
__const unsigned char *， unsigned char **，
size_t *);
…
# 2 “hello.c” 2
int main()
{
printf(“Hello! This is our embedded world!\n”);
return 0;
}
由此可見，gcc確實進行了預處理，它把“stdio.h”的內容插入hello.i文件中。
(2)編譯階段。
接下來進行的是編譯階段，在這個階段中，gcc首先要檢查代碼的規(guī)范性、是否有語法錯誤等，以確定代碼實際要做的工作，在檢查無誤后，gcc把代碼翻譯成匯編語言。用戶可以使用“-S”選項來進行查看，該選項只進行編譯而不進行匯編，結果生成匯編代碼。
[root@localhost gcc]# gcc –S hello.i –o hello.s
以下列出了hello.s的內容，可見gcc已經將其轉化為匯編代碼了，感興趣的小編可以分析一下這一個簡單的C語言小程序是如何用匯編代碼實現(xiàn)的。
.file “hello.c”
.secTIon .rodata
.align 4
.LC0：
.string “Hello! This is our embedded world!”
.text
.globl main
.type main， @funcTIon
main：
pushl %ebp
movl %esp， %ebp
subl $8， %esp
andl $-16， %esp
movl $0， %eax
addl $15， %eax
addl $15， %eax
shrl $4， %eax
sall $4， %eax
subl %eax， %esp
subl $12， %esp
pushl $.LC0
call puts
addl $16， %esp
movl $0， %eax
leave
ret
.size main， 。-main
.ident “GCC： (GNU) 4.0.0 200XYZ19 (Red Hat 4.0.0-8)”
.secTIon .note.GNU-stack，“”，@progbits
(3)匯編階段。
匯編階段是把編譯階段生成的“.s”文件轉成目標文件，小編在此使用選項“-c”就可看到匯編代碼已轉化為“.o”的二進制目標代碼了，如下所示：
[root@localhost gcc]# gcc –c hello.s –o hello.o
(4)鏈接階段。
在成功編譯之后，就進入了鏈接階段。這里涉及一個重要的概念：函數庫。
小編可以重新查看這個小程序，在這個程序中并沒有定義“printf”的函數實現(xiàn)，且在預編譯中包含進的“stdio.h”中也只有該函數的聲明，而沒有定義函數的實現(xiàn)，那么，是在哪里實現(xiàn)“printf”函數的呢?最后的答案是：系統(tǒng)把這些函數的實現(xiàn)都放到名為libc.so.6的庫文件中去了，在沒有特別指定時，gcc會到系統(tǒng)默認的搜索路徑“/usr/lib”下進行查找，也就是鏈接到libc.so.6函數庫中去，這樣就能調用函數“printf”了，而這也正是鏈接的作用。
函數庫有靜態(tài)庫和動態(tài)庫兩種。靜態(tài)庫是指編譯鏈接時，將庫文件的代碼全部加入可執(zhí)行文件中，因此生成的文件比較大，但在運行時也就不再需要庫文件了。其后綴名通常為“.a”。動態(tài)庫與之相反，在編譯鏈接時并沒有將庫文件的代碼加入可執(zhí)行文件中，而是在程序執(zhí)行時加載庫，這樣可以節(jié)省系統(tǒng)的開銷。一般動態(tài)庫的后綴名為“.so”，如前面所述的libc.so.6就是動態(tài)庫。gcc在編譯時默認使用動態(tài)庫。
以上便是小編帶來的有關“c編譯器”的所有內容，通過本文，希望大家對gcc的編譯原理有所了解。
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