gcc xxx.cpp究竟经历了什么？

gcc xxx.cpp究竟经历了什么？

大家好，我是东北码农。

今天我们深入探索一下，一次gcc命令背后都进行了哪些工作。

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• 写一个简单的程序，比较4和5

// xxx.cpp
#include <stdio.h>

#define  Max(x,y)    ((x) > (y) ? (x) : (y))

int a1 = 4;
int a2 = 5;
int main()
{
    int x = Max(a1,a2);
    printf("Max(5,6)=%d\n",x);
    return 0;
}

• 编译

***@xxx:~/code/case/case31_gcc_compile_test$ g++ xxx.cpp

• 运行

***@xxx:~/code/case/case31_gcc_compile_test$ ./a.out
Max(5,6)=5

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gcc编译时，这一行简单的指令其实经历了很多复杂的过程：

1. 预处理
2. 编译
3. 汇编
4. 链接

下面我们拆解编译过程，一一讲解。

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1、预处理

预处理的命令

g++ -E xxx.cpp -o xxx.i

-E是预处理，-o指定输出文件。生成的xxx.i不放了，建议大家自己试试.

预处理的操作

• 展开所有#define 宏定义，进行文本替换。
• 删除程序中所有的注释。
• 处理所有的条件编译，#if、#ifdef、#elif 等。
• 处理所有的#include 指令，把这些头文件的内容都复制到引用的+ 源文件中。
• 添加行号和文件名标识，方便编译器产生警告及调试信息。
• 保留所有的#pragma 编译器指令，因为编译器会使用他们。

2、编译

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文件（xxx.i）之后的程序转换成特定汇编（xxx.s）代码的过程。

编译的命令

g++ -S xxx.cpp -o xxx.s

-S是编译，生成汇编代码的过程，生成的xxx.s不放了，建议大家自己试试。

3、汇编

汇编过程将上一步的汇编代码转换成机器码，这一步产生的文件叫做目标文件，是二进制格式。

汇编的指令

gcc -c xxx.s -o xxx.o

使用汇编器将汇编代码转成机器可以执行的指令，其实就是将汇编指令和机器指令按照对照表一一翻译

4、链接

链接过程使用链接器将该目标文件与其他目标文件、库文件、启动文件等链接起来生成可执行文件。附加的目标文件包括静态连接库和动态连接库。

链接指令

gcc xxx.o -o a.out

5、总结

生成可执行程序过程为成四个步骤：

1、由.c文件到.i文件，这个过程叫预处理。
2、由.i文件到.s文件，这个过程叫编译。
3、由.s文件到.o文件，这个过程叫汇编。
4、由.o文件到可执行文件，这个过程叫链接。

***@xxx:~/code/case/case31_gcc_compile_test$ file *
a.out:   ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, BuildID[sha1]=7cc294d0c27aa556f05229fbb772ff39477c7cef, for GNU/Linux 3.2.0, not stripped
xxx.cpp: C source, ASCII text
xxx.i:   C source, ASCII text
xxx.o:   ELF 64-bit LSB relocatable, x86-64, version 1 (SYSV), not stripped
xxx.s:   assembler source, ASCII text

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