Linux下C編程基礎(chǔ)之：gcc編譯器

3.3gcc編譯器

GNUCC（簡(jiǎn)稱為gcc）是GNU項(xiàng)目中符合ANSIC標(biāo)準(zhǔn)的編譯系統(tǒng)，能夠編譯用C、C++和ObjectC等語(yǔ)言編寫(xiě)的程序。gcc不僅功能強(qiáng)大，而且可以編譯如C、C++、ObjectC、Java、Fortran、Pascal、Modula-3和Ada等多種語(yǔ)言，而且gcc是一個(gè)交叉平臺(tái)編譯器，它能夠在當(dāng)前CPU平臺(tái)上為多種不同體系結(jié)構(gòu)的硬件平臺(tái)開(kāi)發(fā)軟件，因此尤其適合在嵌入式領(lǐng)域的開(kāi)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。

表3.6所示為gcc支持編譯源文件的后綴及其解釋。

表3.6 gcc所支持后綴名解釋

3.3.1gcc編譯流程解析

如本章開(kāi)頭提到的，gcc的編譯流程分為了4個(gè)步驟，分別為：

n 預(yù)處理（Pre-Processing）；

n 編譯（Compiling）；

n 匯編（Assembling）；

n 鏈接（Linking）。

下面就具體來(lái)查看一下gcc是如何完成以上4個(gè)步驟的。

首先看一下hello.c的源代碼：

#includestdio.h>

intmain()

{

printf(Hello!Thisisourembeddedworld!n);

return0;

}

（1）預(yù)處理階段。

在該階段，對(duì)包含的頭文件（#include）和宏定義（#define、#ifdef等）進(jìn)行處理。在上述代碼的預(yù)處理過(guò)程中，編譯器將包含的頭文件stdio.h編譯進(jìn)來(lái)，并且用戶可以使用gcc的選項(xiàng)“-E”進(jìn)行查看，該選項(xiàng)的作用是讓gcc在預(yù)處理結(jié)束后停止編譯過(guò)程。

[root@localhostgcc]#gcc–Ehello.c–ohello.i

在此處，選項(xiàng)“-o”是指目標(biāo)文件，由表3.6可知，“.i”文件為已經(jīng)過(guò)預(yù)處理的C程序。以下列出了hello.i文件的部分內(nèi)容：

typedefint(*__gconv_trans_fct)(struct__gconv_step*,

struct__gconv_step_data*,void*,

__constunsignedchar*,

__constunsignedchar**,

__constunsignedchar*,unsignedchar**,

size_t*);

…

#2hello.c2

intmain()

{

printf(Hello!Thisisourembeddedworld!n);

return0;

}

由此可見(jiàn)，gcc確實(shí)進(jìn)行了預(yù)處理，它把“stdio.h”的內(nèi)容插入hello.i文件中。

（2）編譯階段。

接下來(lái)進(jìn)行的是編譯階段，在這個(gè)階段中，gcc首先要檢查代碼的規(guī)范性、是否有語(yǔ)法錯(cuò)誤等，以確定代碼實(shí)際要做的工作，在檢查無(wú)誤后，gcc把代碼翻譯成匯編語(yǔ)言。用戶可以使用“-S”選項(xiàng)來(lái)進(jìn)行查看，該選項(xiàng)只進(jìn)行編譯而不進(jìn)行匯編，結(jié)果生成匯編代碼。

[root@localhostgcc]#gcc–Shello.i–ohello.s

以下列出了hello.s的內(nèi)容，可見(jiàn)gcc已經(jīng)將其轉(zhuǎn)化為匯編代碼了，感興趣的讀者可以分析一下這一個(gè)簡(jiǎn)單的C語(yǔ)言小程序是如何用匯編代碼實(shí)現(xiàn)的。

.filehello.c

.section.rodata

.align4

.LC0:

.stringHello!Thisisourembeddedworld!

.text

.globlmain

.typemain,@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

callputs

addl$16,%esp

movl$0,%eax

leave

ret

.sizemain,.-main

.identGCC:(GNU)4.0.0200XYZ19(RedHat4.0.0-8)

.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(zhuǎn)成目標(biāo)文件，讀者在此使用選項(xiàng)“-c”就可看到匯編代碼已轉(zhuǎn)化為“.o”的二進(jìn)制目標(biāo)代碼了，如下所示：

[root@localhostgcc]#gcc–chello.s–ohello.o