linux下程序执行的步骤及其作用

程序执行的步骤及其作用

在linux下使用gcc编程时，从表面上看是简单的命令的执行，但实际上，程序的执行分为四个步骤：预编译，编译，汇编，链接。

预编译

在linux系统下，一个.c文件经过预编译生成.i文件，对一个mian.c文件来说，第一步预编译的命令是：gcc -E main.c -o main.i

预编译阶段的作用：

• 删除所有的“#define”，并且展开所有的宏定义;
• 处理所有的条件预编译指令，“#if”、“#ifdef”、“#endif”等;
• 处理“#include”预编译指令，将被包含的文件插入到该预编译指令的位置;
• 删除所有的注释;
• 添加行号和文件名标识，以便于编译器产生调试用的符号信息及编译时产生编译错误和警告时显示行号；
  f) 保留所有的#pragma 编译器指令，因为编译器需要使用它们。
  

编译

编译就是将高级的程序语言翻译成电脑能识别的二进制语言，对于生成的.i文件进行编译生成.s文件，用到的命令是：gcc -S main.i -o main.s
编译的作用：词法分析、语法分析、语义分析，代码优化，汇总符号。
对于现在的gcc版本，可以将编译和预编译合并成一个步骤。

汇编

汇编器将汇编语言翻译为机器语言的过程叫汇编，每一条汇编语言对应一条机器语言。汇编过程的命令如下：gcc -c main.s -o main.o .s文件经过汇编之后生成.obj文件。

链接

按道理来说，在经过汇编之后电脑是可以识别我们所写的语言的，但是却还是与运行不起来的。简单来说，自己的语言相当于汽车的一个发动机，但是没有经过和其他部件的组装是跑不起来的，链接过程就是将我们所写程序所需要的其他文件进行整理组装，使得我们的程序具有可执行的所有文件之后才能执行。链接所使用的命令：gcc main.o -o main
链接的功能：
a) 合并各个 section，调整 section 的起始位移和段大小，合并符号表，进行符号解析，给符号分配虚拟地址
b) 符号重定位

一般在日常操作中，我们会使用一步操作将main程序生成：gcc -o main main.c

多个程序的执行

多个程序执行时， 必须将所有文件都进行编译链接，才能生成对应的可执行文件。