gcc程序的编译过程和链接原理
时间：2019-10-01 15:10:01
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[导读]
一、C/C++文件的编译过程：
先来看一下gcc的使用方法和常用选项
提示：gcc --help
Ⅰ、使用方法：
gcc [选项] 文件名
Ⅱ、常用选项:
一、C/C++文件的编译过程：
先来看一下gcc的使用方法和常用选项
选项
含义
-v
查看gcc编译器的版本，显示gcc执行时的详细过程
-o
② 编译:
总结：在编译过程中。除非使用了”-c”，“-S”,或”-E”选项(或者编译错误阻止了完整的过程)，否则统一完整链接步骤。
Ⅰ、使用方法： gcc [选项] 文件名 Ⅱ、常用选项:提示：
gcc --help
以下列程序为例，追层来分析编译过程。
hello.c：
#include
#define MAX 20
#define MIN 10
#define _DEBUG
#define SetBit(x) (1< gcc -E -o hello.i hello.c
预处理就是将要包含(include)的文件插入原文件中、将宏定义展开、根据条件编译命令选择要使用的代码，最后将这些代码输出到一个“.i”文件中等待进一步处理。 ② 编译:
gcc -S -o hello.s hello.i
编译就是把C/C++代码(比如上面的”.i”文件)“翻译”成汇编代码。
③ 汇编:
gcc -c -o hello.o hello.s
汇编就是将第二步输出的汇编代码翻译成符合一定格式的机器代码，在Linux系统上一般表现位ELF目标文件(OBJ文件)。 ④ 链接:.o:object file(OBJ文件) 这里表现为二进制目标文件：
gcc -o hello hello.o
链接就是将汇编生成的OBJ文件、系统库的OBJ文件、库文件链接起来，最终生成可以在特定平台运行的可执行程序。 总结：在编译过程中。除非使用了”-c”，“-S”,或”-E”选项(或者编译错误阻止了完整的过程)，否则统一完整链接步骤。
譬如：gcc hello.c 和gcc -o hello hello.c都已经完成链接操作。
又如：gcc -c -o hello.o hello.c
gcc -c -o hello.o hello.c 不作最后一步链接，得到hello.o二进制OBJ文件
gcc -v -o hello hello.o 我们来看一样链接过程是怎样的：
book@www.100ask.org:/work/gcc_options/1th$ gcc -v -o hello hello.o
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/lto-wrapper
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-5/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,java,go,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-5 --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --with-system-zlib --disable-browser-plugin --enable-java-awt=gtk --enable-gtk-cairo --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-5-amd64/jre --enable-java-home --with-jvm-root-dir=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-5-amd64 --with-jvm-jar-dir=/usr/lib/jvm-exports/java-1.5.0-gcj-5-amd64 --with-arch-directory=amd64 --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --enable-objc-gc --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4)
COMPILER_PATH=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/
LIBRARY_PATH=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../../lib/:/lib/x86_64-linux-gnu/:/lib/../lib/:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/../lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../:/lib/:/usr/lib/
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-o' 'hello' '-mtune=generic' '-march=x86-64'
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/collect2 -plugin /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/liblto_plugin.so -plugin-opt=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/lto-wrapper -plugin-opt=-fresolution=/tmp/ccbhavbV.res
-plugin-opt=-pass-through=-lgcc -plugin-opt=-pass-through=-lgcc_s
-plugin-opt=-pass-through=-lc -plugin-opt=-pass-through=-lgcc
-plugin-opt=-pass-through=-lgcc_s --sysroot=/ --build-id
--eh-frame-hdr -m elf_x86_64 --hash-style=gnu --as-needed
-dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 -z relro
-o hello
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/crt1.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/crti.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/crtbegin.o
-L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5
-L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu
-L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../../lib
-L/lib/x86_64-linux-gnu -L/lib/../lib
-L/usr/lib/x86_64-linux-gnu -L/usr/lib/../lib
-L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../..
hello.o
-lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed -lc -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/crtend.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/crtn.o
book@www.100ask.org:/work/gcc_options/1th$② 静态链接：静态链接使用静态库进行链接，生成的程序包含程序运行所需要的全部库，可以直接运行，不过静态链接生成的程序体积较大。默认使用动态链接：
gcc -o hello_shared hello.o
③ -nostartfiles
gcc -static -o hello_static hello.o
④ -nostdlib（最常用）不链接系统标准启动文件，而标准库文件仍然正常使用：
gcc -v -nostartfiles -o hello hello.o
不链接系统标准启动文件和标准库文件：
gcc -v -nostdlib -o hello hello.o
- 会提示因为没有链接系统标准启动文件和标准库文件，而链接失败。
- 这个-nostdlib选项常用于裸机/bootloader、linux内核等程序，因为它们不需要启动文件、标准库文件。
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