编译链接

本文，解析Linux C/C++ 可执行程序的编译链接。

编译全过程：

hello.c —1— hello.i —2— hello.s —3— hello.o —4— a.out/hello

细化步骤解剖：

（1）预处理：gcc -E hello.c -o hello.i

-E只对文件进行预处理，不编译汇编、链接

编译器对各种预处理命令进行处理：头文件包含、宏定义扩展、条件编译选择等

hello.c（C源文件）——hello.i（C源文件）

file hello.i输出：

hello.i:      C source, ASCII text

（2）编译：gcc -S hello.i

-S只对文件进行编译，不汇编、链接

将预处理得到的源文件，进行“翻译转换”，产生出机器语言的目标程序

hello.i（C源文件）——hello.s（汇编文件）

file hello.s输出：

hello.s:      assembler source, ASCII text

（3）汇编：gcc -c hello.s

-c只对文件进行编译，不链接

将汇编文件翻译为可重定位文件（relocatable）

hello.s（汇编文件）——hello.o（relocatable）

file hello.o输出：

hello.o:      ELF 32-bit LSB relocatable , Intel 80386, version 1 (SYSV), not stripped

（4）链接：gcc hello.o -o hello

进行链接，生成可执行文件

处理可重定向文件，把各种符号引用和符号定义转换为可执行文件中的合适信息（虚拟地址）

hello.o（relocatable）——a.out/hello（可执行文件）

file a.out输出：

ELF 32-bit LSB executable , Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked , interpreter /lib/ld-linux.so.2, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=d4bf39d5b3e516e739864f738d408212334f9d35, not stripped

PS：上述根据编译链接的整体过程，不断的推进，所以彼此间的文件出现：“下一步依赖上一步”的关系。

解析

1. （1）步骤的-o选项，是表示-E选项操作输出到hello.i文件中，-o意为output，确定输出文件名字，同理（4）步骤也是
2. .o称为可重定向文件（relocatable），是因为<链接>将把地址转化为虚拟地址，提供程序链接运行使用。
3. 实际开发：
   1. 直接生成xxx.o、或链接库xxx.so/xxx.a
   2. 链接依赖库，生成a.out

补充：

静态链接

gcc hello.o -static -o hello_static

file hello_static：

hello_static: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (GNU/Linux), statically linked , for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=e3b978f18ef711ce682a6c1868317cbde1d05adf, not stripped

参考链接

2. 程序的链接和装入及Linux下动态链接的实现 ，链接
3. 编译器的工作过程，链接

后期改进

1. 实际上，gcc/g++编译器是非常复杂的应用程序，堪比OS，同时这也是泛指的“编译器”，实际上是编译器+链接器的结合，甚至还有其他更加复杂的功能在里面，我们暂时理解到这个层面就可以了。日后需要使用到，再去深入理解。

拓展：

     实际上，理解了整个编译链接过程，还需要继续深入到执行文件，研究执行文件的组成，真正观察“编译器”和“链接器”的工作成果。 [Linux]C程序的存储空间布局