C语言-用gcc指令体验C语言编译过程

迈不过友情╰ 2023-07-13 08:24 15阅读 0赞

### 目录 ###

*  1 环境说明
 *  2 gcc编译步骤
 *   *  2.1 编辑
     *  2.2 预处理
     *  2.3 编译
     *  2.4 汇编处理
     *  2.5 链接
 *  3 一步到位的方法

# 1 环境说明 #

*  系统：Windows
 *  编译器：[gcc][]
 *  命令行工具：[cmder][] （用系统自带的命令行工具也可以）

# 2 gcc编译步骤 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>#</th> 
   <th>步骤名</th> 
   <th>生成文件</th> 
   <th>功能</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>编辑(Edit)</td> 
   <td><code>test.c</code></td> 
   <td>进行<strong>编码</strong>工作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>预处理(Pre-processing)</td> 
   <td><code>test.i</code></td> 
   <td>将<code>#include</code>头文件以及宏定义<strong>替换</strong>成其真正的内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>编译(Compiling)</td> 
   <td><code>test.s</code></td> 
   <td>将经过预处理之后的程序转换成特定<strong>汇编代码</strong>(assembly code)的过程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>汇编处理(Assembling)</td> 
   <td><code>test.o</code></td> 
   <td>将上一步的汇编代码转换成<strong>机器码</strong>(machine code)，生成<strong>目标文件</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>链接(Linking)</td> 
   <td><code>test.exe</code></td> 
   <td>将多个目标文以及所需的库文件链接成最终的<strong>可执行文件</strong>(executable file)</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 2.1 编辑 ##

编写以下代码，命名文件名为`test.c`：

#include<stdio.h>
    
    int main() { 
        printf("Hello World!");
        return 0;
    }

## 2.2 预处理 ##

预处理gcc指令如下：

gcc -E test.c -o test.i

*  参数`-E` \- 执行编译预处理
 *  参数`-o` \- 指明输出文件的文件名

执行过后控制台没有任何输出，打开文件夹会发现生成了一个`test.i`文件  
![在这里插入图片描述][20200311130527354.png]  
可以发现生成的`test.i`文件会比`test.c`文件大得多，因为进行了大量的替换，`test.i`文件可以通过记事本方式打开的，也可以输入指令`type test.i`在控制台查看，由于文件内容很多，下面仅展示最后部分，可以发现末尾部分还是我们编写的源代码，而头文件`#include<stdio.h>`进行了全部替换  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 2.3 编译 ##

编译gcc指令如下：

gcc -S test.i -o test.s

*  参数`-S` \- 编译指令
 *  参数`-o` \- 指明输出文件的文件名

执行过后控制台没有任何输出，打开文件夹会发现生成了一个`test.s`文件  
![在这里插入图片描述][20200311131303161.png]  
我们这里用指令`type test.s`在控制台查看文件内容，可以发现程序被转换成了**汇编代码**

.file   "test.c"
            .def    __main; .scl    2;      .type   32;     .endef
            .section .rdata,"dr"
    .LC0:
            .ascii "Hello World!\0"
            .text
            .globl  main
            .def    main;   .scl    2;      .type   32;     .endef
            .seh_proc       main
    main:
            pushq   %rbp
            .seh_pushreg    %rbp
            movq    %rsp, %rbp
            .seh_setframe   %rbp, 0
            subq    $32, %rsp
            .seh_stackalloc 32
            .seh_endprologue
            call    __main
            leaq    .LC0(%rip), %rcx
            call    printf
            movl    $0, %eax
            addq    $32, %rsp
            popq    %rbp
            ret
            .seh_endproc
            .ident  "GCC: (tdm64-1) 4.9.2"
            .def    printf; .scl    2;      .type   32;     .endef

## 2.4 汇编处理 ##

汇编处理gcc指令如下：

gcc -c test.s -o test.o

*  参数`-c` \- 汇编转机器码
 *  参数`-o` \- 指明输出文件的文件名

执行过后控制台没有任何输出，打开文件夹会发现生成了一个`test.o`文件  
![在这里插入图片描述][20200311131842562.png]  
由于文件已经是机器码了，打开文件的话显然都是乱码了，用指令`type test.o`在控制台查看文件内容如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 2.5 链接 ##

链接处理gcc指令如下：

gcc test.o -o test

*  参数`-o` \- 指明输出文件的文件名

执行过后控制台没有任何输出，打开文件夹会发现生成了一个`test.exe`文件

![在这里插入图片描述][20200311132139690.png]  
既然已经转换成了`.exe`可执行文件，在Windows操作系统下可以直接执行，直接在控制台输入`test`，执行结果如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
可以发现最后输出了`Hello World!`那么整个过程就结束了

# 3 一步到位的方法 #

直接可以从`.c`文件到`.exe`可执行文件，这里就不演示了

gcc test.c -o test

[gcc]: http://gcc.gnu.org/
[cmder]: https://cmder.net/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200311125820515.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200311130527354.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200311130527354.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200311130953519.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200311131303161.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200311131303161.png
[20200311131842562.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200311131842562.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200311132001964.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200311132139690.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200311132139690.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200311132237408.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3N5emRldg==,size_16,color_FFFFFF,t_70