C语言程序从源代码到二进制程序都经历了那些过程?本文以Linux下C语言的编译过程为例,讲解C语言程序的编译过程。
编写hello world C程序:
C++/C完整编译过程
编译过程只需C++/C完整编译过程
这个过程如此熟悉,以至于大家觉得编译事件很简单的事。事实真的如此吗?我们来细看一下C语言的编译过程到底是怎样的。
上述gcc命令其实依次执行了四步操作:
1.预处理(Preprocessing),
2.编译(Compilation),
3.汇编(Assemble),
4.链接(Linking)。
C++/C完整编译过程

示例

为了下面步骤讲解的方便,我们需要一个稍微复杂一点的例子。假设我们自己定义了一个头文件mymath.h,实现一些自己的数学函数,并把具体实现放在mymath.c当中。然后写一个test.c程序使用这些函数。程序目录结构如下:
C++/C完整编译过程
程序代码如下:C++/C完整编译过程
头文件定义:C++/C完整编译过程
头文件实现:C++/C完整编译过程

1.预处理(Preprocessing)

预处理用于将所有的#include头文件以及宏定义替换成其真正的内容,预处理之后得到的仍然是文本文件,但文件体积会大很多。gcc的预处理是预处理器cpp来完成的,你可以通过如下命令对test.c进行预处理:C++/C完整编译过程
上述命令中-E是让编译器在预处理之后就退出,不进行后续编译过程;-I指定头文件目录,这里指定的是我们自定义的头文件目录;-o指定输出文件名。
经过预处理之后代码体积会大很多:C++/C完整编译过程
预处理之后的程序还是文本,可以用文本编辑器打开。

2.编译(Compilation)

这里的编译不是指程序从源文件到二进制程序的全部过程,而是指将经过预处理之后的程序转换成特定汇编代码(assembly code)的过程。编译的指定如下:
C++/C完整编译过程
上述命令中-S让编译器在编译之后停止,不进行后续过程。编译过程完成后,将生成程序的汇编代码test.s,这也是文本文件,内容如下:C++/C完整编译过程

3.汇编(Assemble)

汇编过程将上一步的汇编代码转换成机器码(machine code),这一步产生的文件叫做目标文件,是二进制格式。gcc汇编过程通过gcc -c命令完成:
C++/C完整编译过程
这一步会为每一个源文件产生一个目标文件。因此mymath.c也需要产生一个mymath.o文件

4.链接(Linking)

链接过程将多个目标文件以及所需的库文件(.so等)链接成最终的可执行文件(executable file)。
命令大致如下:C++/C完整编译过程

结语

经过以上分析,我们发现编译过程并不像想象的那么简单,而是要经过预处理、编译、汇编、链接。尽管我们平时使用gcc命令的时候没有关心中间结果,但每次程序的编译都少不了这几个步骤。也不用为上述繁琐过程而烦恼,因为你仍然可以:C++/C完整编译过程
参考文献:https://www.cnblogs.com/ericling/articles/11736681.html

再见~ …

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