用gcc编译c语言程序以及其编译过程

 对于初学c语言编程的我们来说，学会如何使用gcc编译器工具，对理解c语言的执行过程，加深对c语言的理解很重要！！！

1、预编译 --> 2、编译 --> 3、汇编 --> 4、链接
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0、编写c代码，并输入以下如图代码，生成c文件hello.c。

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1、预编译(Preprocessing)命令：

会对各种预处理指令（#include、#define、#ifdef 等#开始的代码行）进行处理，删除注释和多余的空白字符，生成一份新的代码。

gcc -o hello.i hello.c -E 或者 gcc -o hello.i -E hello.c 或者 gcc -E hello.c -o hello.i
（注意：-o 作用是指定输出文件的名字，如果不加-o的话，则生成的文件名字总叫a.out。）

（即-o 参数：是对命令输出结果进行导入操作，这里是把 gcc -E hello.c 操作结果输出到文件hello.i（命名可以自定义）中进行保存。）

预编译hello.c，预编译之后得到的文件的名字叫hello.i。

（注意：编译后的名字可以随意起，但是呢我们知道预编译后的文件还是文本的.c文件，所以为了好区分起名字为 xxx.c，这里我们为了显示整个过程，预编译后的文件名我们起为xxx.i。）

在c语言中#开头的语句又叫预编译指令。例如：#include <stdio.h>

预编译的功能之一：会把include包含的头文件内容做一个简单的替换，即替换到.c文件里面去。
......
//此处省略1万行
......
预编译的功能之二：会把代码中的注释去掉。

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2、编译(Compilation)的命令：

对代码进行语法、语义分析和错误判断，生成汇编代码文件。

gcc -o hello.s hello.i -S 或者 gcc -o hello.s -S hello.i 或者 gcc -S hello.i -o hello.s

（-S 参数：是gcc对目标文件进行编译，这里针对的是文件hello.i文件。）

通过这一步我们知道 C语言跟汇编的 关系，至于他们之前是如何进行转换的，大家可以进行更深入的学习与探讨。

此时目录下多了一个hello.s文件，内容如下图所示：

 

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3、汇编(Assembly)的命令：

把汇编代码转换成计算机可认识的二进制文件，即把文本的c语言编译为二进制指令。要知道计算机只认识0和1呢!

gcc -o hello.o hello.s -c 或者 gcc -o hello.o -c hello.s 或者 gcc -c hello.s -o hello.o

（-c 参数：是gcc对目标文件执行指令转换的操作。）

此步骤我们得到文件hello.o文件。

大家也同样打开文件（cat hello.o）查看一下，这个文件里面几乎没几个字符大家能看懂，这就对了，但大家可以通过这种方法将其转化为我们可读的形式：

root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/2/01# readelf -a hello.o

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4、链接(Linking/Build)的命令：

通俗的讲就是把多个*.o文件合并成一个可执行文件，即二进制指令文件。

gcc -o hello hello.o  或者 gcc hello.o -o hello（注意：gcc没有单独的链接参数）

将系统库函数与hello.o进行链接(简言之合并)，得到可执行的程序，该程序的名字叫hello。

root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/2/01# gcc -o hello hello.o 

这里我们就得到了一个可以直接在系统下执行的文件 hello。

我们也可以对这个文件进行readelf操作，也可以进行二进制指令转汇编的操作，如下图所示：

root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/2/01# objdump -d hello

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5、程序运行

我们想知道在linux系统下到底链接来了什么库来呢？（即可执行程序需要用到什么库呢？）
使用命令 ldd hello 查看。

（注意；用c语言写的代码依赖的库最少，如果使用其他语言依赖的库更多哦！！需要装好多包包。）