技术Jul 1, 20193‘
C语言编译基础知识

C 语言编译基础知识，C 语言从源码到可执行程序总共经历了预处理、汇编、编译、链接 4 个阶段。

编译过程

源代码->预处理->汇编->编译->链接->可执行程序

预编译

  • 指令：gcc -E
  • 产出：xxx.i（预编译文件）
  • 工作：处理源代码中#开头的部分，将头文件拷贝至源码中，对#define宏定义进行文本替换，去掉注释

汇编

  • 指令：gcc -S
  • 产出：xxx.s（汇编源文件）
  • 工作：将预编译文件翻译成汇编语言

编译

  • 指令：gcc -c
  • 产出：xxx.o（目标文件）
  • 工作：将汇编代码翻译成机器语言（二进制）

链接

  • 指令：gcc -o
  • 产出：可执行文件（.out）
  • 工作：将目标文件链接在一起合成可执行文件，如有多个源文件，需要指定链接文件

编译指令

  • 编译环境：macOS 10.14.5
  • 编译器：Apple LLVM version 10.0.1 (clang-1001.0.46.4), Target: x86_64-apple-darwin18.6.0

常用指令

  • gcc -I dirname：搜索dirname目录下的头文件，在预编译阶段使用
  • gcc -L dirname: 搜索dirname目录下的目标（库）文件，在链接阶段使用

源代码：

// 头文件 ./lib/mymath.h
#ifndef _MYMATH_H
#define _MYMATH_H

int sum(int a, int b);

#endif
// 实现文件 ./lib/mymath.c
#include "mymath.h"

int sum(int a, int b) {
  return a + b;
}
// main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "mymath.h"

int main() {
   printf("%d\n", sum(1,2));
  return 1;
}
  1. 预处理：gcc -I ./lib/ -E main.c -o main.i，产生main.i预处理文件
  2. 汇编：gcc -S main.i产生main.s汇编文件
  3. 编译：gcc -c main.s产生main.o目标文件
  4. 通过相同的步骤编译mymath.c得到mymath.o目标文件
  5. 链接：gcc main.o mymath.o -o main产生可执行文件main

整个过程需要在预处理阶段指定头文件搜索路径，在链接阶段指定所有目标文件，所有步骤可以简化为一行 gcc 指令: gcc -I ./lib main.c ./lib/mymath.c -o main

当项目比较庞大，有很多源文件的时候，通过一行 gcc 指令编译项目是非常困难的，比如我们只修改了其中一个源文件，却要重新编译所有文件。又是还要根据特定情况来进行编译链接。这个时候，可以选用make工具进行管理。

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