gcc 简介

gcc 简介
GCC @import url(http://www.cppblog.com/cutesoft_client/cuteeditor/Load.ashx?type=style&file=SyntaxHighlighter.css);@import url(/css/cuteeditor.css);

GCC是一个用于linux系统下编程的编译器。
GCC(GNU Compiler Collection,GNU编译器套装),是一套由 GNU 开发的编程语言编译器。它是一套
以 GPL 及 LGPL 许
可证所发行的自由软件,也是 GNU计划的关键部分,亦是自由的类Unix及苹果电脑 Mac OS X 操作系统的标准编译器。

基本规则

gcc所遵循的部分约定规则:
.c为后缀的文件,C语言源代码文件;
.a为后缀的文件,是由目标文件构成的档案库文件;
.C,.cc或.cxx 为后缀的文件,是C++源代码文件;
.h为后缀的文件,是程序所包含的头文件;
.i 为后缀的文件,是已经预处理过的C源代码文件;
.ii为后缀的文件,是已经预处理过的C++源代码文件;
.m为后缀的文件,是Objective-C源代码文件;
.o为后缀的文件,是编译后的目标文件;
.s为后缀的文件,是汇编语言源代码文件;
.S为后缀的文件,是经过预编译的汇编语言源代码文件。


执行过程

虽然我们称Gcc是C语言的编译器,但使用gcc由C语言源代码文件生成可执行文件的过程不仅仅是编译的过程,而是要经历四个相互关联的步骤∶预处理(也称预编译,Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和链接(Linking)。
命令gcc首先调用cpp进行预处理,在预处理过程中,对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义define等)进行分析。接着调用cc1进行编译,这个阶段根据输入文件生成以.o为后缀的目标文件。汇编过程是针对汇编语言的步骤,调用as进行工作,一般来讲,.S为后缀的汇编语言源代码文件和汇编、.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编之后都生成以.o为后缀的目标文件。当所有的目标文件都生成之后,gcc就调用ld来完成最后的关键性工作,这个阶段就是连接。在连接阶段,所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置,同时,该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方。

基本用法

在使用Gcc编译器的时候,我们必须给出一系列必要的调用参数和文件名称。GCC编译器的调用参数大约有100多个,其中多数参数我们可能根本就用不到,这里只介绍其中最基本、最常用的参数。
GCC最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]
其中options就是编译器所需要的参数,filenames给出相关的文件名称。
-c,只编译,不连接成为可执行文件,编译器只是由输入的.c等源代码文件生成.o为后缀的目标文件,通常用于编译不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename,确定输出文件的名称为output_filename,同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项,gcc就给出预设的可执行文件a.out。
-g,产生符号调试工具(GNU的gdb)所必要的符号资讯,要想对源代码进行调试,我们就必须加入这个选项。
-O,对程序进行优化编译、连接,采用这个选项,整个源代码会在编译、连接过程中进行优化处理,这样产生的可执行文件的执行效率可以提高,但是,编译、连接的速度就相应地要慢一些。
-O2,比-O更好的优化编译、连接,当然整个编译、连接过程会更慢。
-Idirname,将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中,是在预编译过程中使用的参数。C程序中的头文件包含两种情况∶
A)#include <myinc.h>
B)#include “myinc.h”
其中,A类使用尖括号(< >),B类使用双引号(“ ”)。对于A类,预处理程序cpp在系统预设包含文件目录(如/usr/include)中搜寻相应的文件,而B类,预处理程序在目标文件的文件夹内搜索相应文件。


GCC执行过程示例

示例代码 a.c:
#include <stdio.h>
       int main()
  {     printf("hello\n");  }
预编译过程
这个过程处理宏定义和include,并做语法检查。
可以看到预编译后,代码从5行扩展到了910行。
gcc -E a.c -o a.i            //
-E 只运行 C 预编译器。
cat a.c | wc -l
5
cat a.i | wc -l
910
编译过程
这个阶段,生成汇编代码。
gcc -S a.i -o a.s            // -S产生汇编代码
cat a.s | wc -l
59
汇编过程
这个阶段,生成目标代码。
此过程生成ELF格式的目标代码。
gcc -c a.s -o a.o
file a.o
a.o: ELF 64-bit LSB relocatable, AMD x86-64, version 1 (SYSV), not stripped
链接过程
链接过程。生成可执行代码。链接分为两种,一种是静态链接,另外一种是动态链接。使用静态链接的好处是,依赖的动态链接库较少,对动态链接库的版本不会很敏感,具有较好的兼容性;缺点是生成的程序比较大。使用动态链接的好处是,生成的程序比较小,占用较少的内存。
gcc a.o -o a
程序运行:
./a
hello


GCC编译简单例子

编写如下代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello,world!\n");
}
执行情况如下:
gcc -E hello.c -o hello.i                //  只预编译,生成
预处理过的C源代码文件
gcc -S hello.i -o hello.s               //  编译,生成汇编代码(
汇编语言源代码文件)
gcc -c hello.s -o hello.o               // 汇编,生成目标文件
gcc hello.o -o hello                     // 连接。生成可执行代码
./hello
hello,world!

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