Linux下编译C程序的过程

学习一门语言程序，本人觉得还是得学习它的编译规则，现在，通过小例子小结下自己对C编译的认识。

/*test.c   了解C程序的编译*/

#include <stdio.h>
int main(void)
{
 printf("Hello World!\n");
 return 0;
}

对于test.c，我们常用一步编译到位的命令是：

gcc -o test test.c 或者 gcc test.c -o test

实际上，上面的这个编译命令包含了四个阶段的处理，即预处理(也称预编译，Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编 (Assembly)和连接(Linking)。

这里详细列举完整的编译过程

预处理：

作用：　　预处理的作用主要是读入源代码，检查包含预处理指令的语句和宏定义，并对源代码进行响应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。

对象：　　预处理指令是以“#”开头的，预处理的处理对象主要包括以下方面：

　　（1）#define　　宏定义

　　（2）#运算符    #运算符作用是把跟在其后的参数转换成一个字符串。　　　　　

　　　　　　/***例***/
　　　　　　#define PASTE(n) "adhfkj"#n
　　　　　　int main()
　　　　　　{
 　　　　　　　　printf("%s\n",PASTE(15));
 　　　　　　　　return 0;
　　　　　　}
　　　　　　/********输出adhfj15*********/

　　（3）##运算符　　##运算符的作用用于把参数连接到一起。　

　　　　/*****例*****/
　　　　#define NUM(a,b,c) a##b##c
　　　　#define STR(a,b,c) a##b##c
　　　　int main()
 　　　　{
 　　　　　　printf("%d\n",NUM(1,2,3));
 　　　　　　printf("%s\n",STR("aa","bb","cc"));
 　　　　　　return 0;
 　　　　}
　　/*********最后程序的输出为:aabbcc**********/

　　（4）条件编译指令

　　（5）头文件包含指令

　　（6）特殊符号

__FILE__包含当前程序文件名的字符串

__LINE__表示当前行号的整数

__DATE__包含当前日期的字符串

__TIME__包含当前的字符串

如上面的test.c文件的预处理指令是

gcc -E test.c -o test.i

编译-编译成汇编语言

gcc -S test.i -o test.s

这是上面代码编译出来test.s的内容

.file "test.c"
 .section .rodata
.LC0:
 .string "hello world"
 .text
.globl main
 .type main, @function
main:
.LFB0:
 .cfi_startproc
 pushq %rbp
 .cfi_def_cfa_offset 16
 .cfi_offset 6, -16
 movq %rsp, %rbp
 .cfi_def_cfa_register 6
 movl $.LC0, %edi
 call puts
 movl $0, %eax
 leave
 .cfi_def_cfa 7, 8
 ret
 .cfi_endproc
.LFE0:
 .size main, .-main
 .ident "GCC: (GNU) 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-4)"
 .section .note.GNU-stack,"",@progbits

汇编

作用：将上面的汇编指令编译生成目标文件

gcc -c test.s -o test.o

这是上面的test.o文件的内容

ELF

 
 > 
 8
 @ @ 
 UH夊? ? ? 擅 hello world GCC: (GNU) 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-4)  
zR 
x
 ?    A?C P  .symtab .strtab .shstrtab .rela.text .data .bss .rodata .comment .note.GNU-stack .rela.eh_frame 
  @     ? 0 
   & 
  X  ,   X  1 
  X 
 9 
 0 d - 
 
 B 
 ? 
 W 
  ? 8  R  ?       ? a 
 
  x 
    €  
 
  ?  
               
   test.c main puts  
 ?  

链接

链接的主要目的是将程序的目标文件与所需要附加的目标文件链接起来，最终生成可执行文件。附加的目标文件也包括了所需要的库文件（静态链接库和动态链接库）

gcc test.o -o test

最终生成的test文件就是最终系统可以执行的文件。

对于程序的编译，我们一般把它认为“编译”和“链接”两部分也足够了，这里的编译已经包括了预处理，编译成汇编语言和编译成目标文件三个步骤了。只要头文件完整，语法无误，编译一般都能通过。只要有完整的目标文件和功能库文件，链接也可以成功。只要编译通过了，链接也通过了，整个项目的编译就算完成了。