Linux系统下的Gcc(GNU C Compiler)是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台编译器,是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多种硬体平台上编译出可执行程序的超级编译器,其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高20%~30%。
Gcc编译器能将C、C++语言源程序、汇程式化序和目标程序编译、连接成可执行文件,如果没有给出可执行文件的名字,gcc将生成一个名为a.out的文件。在Linux系统中,可执行文件没有统一的后缀,系统从文件的属性来区分可执行文件和不可执行文件。而gcc则通过后缀来区别输入文件的类别,下面我们来介绍gcc所遵循的部分约定规则。
.c为后缀的文件,C语言源代码文件;
.a为后缀的文件,是由目标文件构成的档案库文件;
.C,.cc或.cxx 为后缀的文件,是C++源代码文件;
.h为后缀的文件,是程序所包含的头文件;
.i 为后缀的文件,是已经预处理过的C源代码文件;
.ii为后缀的文件,是已经预处理过的C++源代码文件;
.m为后缀的文件,是Objective-C源代码文件;
.o为后缀的文件,是编译后的目标文件;
.s为后缀的文件,是汇编语言源代码文件;
.S为后缀的文件,是经过预编译的汇编语言源代码文件。
Gcc的执行过程
虽然我们称Gcc是C语言的编译器,但使用gcc由C语言源代码文件生成可执行文件的过程不仅仅是编译的过程,而是要经历四个相互关联的步骤∶预处理(也称预编译,Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和连接(Linking)。
命令gcc首先调用cpp进行预处理,在预处理过程中,对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义define等)进行分析。接着调用cc1进行编译,这个阶段根据输入文件生成以.o为后缀的目标文件。汇编过程是针对汇编语言的步骤,调用as进行工作,一般来讲,.S为后缀的汇编语言源代码文件和汇编、.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编之后都生成以.o为后缀的目标文件。当所有的目标文件都生成之后,gcc就调用ld来完成最后的关键性工作,这个阶段就是连接。在连接阶段,所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置,同时,该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方。
Gcc的基本用法和选项
在使用Gcc编译器的时候,我们必须给出一系列必要的调用参数和文件名称。Gcc编译器的调用参数大约有100多个,其中多数参数我们可能根本就用不到,这里只介绍其中最基本、最常用的参数。
Gcc最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]
其中options就是编译器所需要的参数,filenames给出相关的文件名称。
-c,只编译,不连接成为可执行文件,编译器只是由输入的.c等源代码文件生成.o为后缀的目标文件,通常用于编译不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename,确定输出文件的名称为output_filename,同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项,gcc就给出预设的可执行文件a.out。
-g,产生符号调试工具(GNU的gdb)所必要的符号资讯,要想对源代码进行调试,我们就必须加入这个选项。
-O,对程序进行优化编译、连接,采用这个选项,整个源代码会在编译、连接过程中进行优化处理,这样产生的可执行文件的执行效率可以提高,但是,编译、连接的速度就相应地要慢一些。
-O2,比-O更好的优化编译、连接,当然整个编译、连接过程会更慢。
-Idirname,将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中,是在预编译过程中使用的参数。C程序中的头文件包含两种情况∶
A)#include
B)#include “myinc.h”
其中,A类使用尖括号(< >),B类使用双引号(“ ”)。对于A类,预处理程序cpp在系统预设包含文件目录(如/usr/include)中搜寻相应的文件,而对于B类,cpp在当前目录中搜寻头文件,这个选项的作用是告诉cpp,如果在当前目录中没有找到需要的文件,就到指定的dirname目录中去寻找。在程序设计中,如果我们需要的这种包含文件分别分布在不同的目录中,就需要逐个使用-I选项给出搜索路径。
-Ldirname,将dirname所指出的目录加入到程序函数档案库文件的目录列表中,是在连接过程中使用的参数。在预设状态下,连接程序ld在系统的预设路径中(如/usr/lib)寻找所需要的档案库文件,这个选项告诉连接程序,首先到-L指定的目录中去寻找,然后到系统预设路径中寻找,如果函数库存放在多个目录下,就需要依次使用这个选项,给出相应的存放目录。
-lname,在连接时,装载名字为“libname.a”的函数库,该函数库位于系统预设的目录或者由-L选项确定的目录下。例如,-lm表示连接名为“libm.a”的数学函数库。
上面我们简要介绍了gcc编译器最常用的功能和主要参数选项,更为详尽的资料可以参看Linux系统的联机帮助。
假定我们有一个程序名为test.c的C语言源代码文件,要生成一个可执行文件,最简单的办法就是∶
gcc test.c
这时,预编译、编译连接一次完成,生成一个系统预设的名为a.out的可执行文件,对于稍为复杂的情况,比如有多个源代码文件、需要连接档案库或者有其他比较特别的要求,就要给定适当的调用选项参数。再看一个简单的例子。
整个源代码程序由两个文件testmain.c 和testsub.c组成,程序中使用了系统提供的数学库,同时希望给出的可执行文件为test,这时的编译命令可以是∶
gcc testmain.c testsub.c □lm □o test
其中,-lm表示连接系统的数学库libm.a。
Gcc的错误类型及对策
Gcc编译器如果发现源程序中有错误,就无法继续进行,也无法生成最终的可执行文件。为了便于修改,gcc给出错误资讯,我们必须对这些错误资讯逐个进行分析、处理,并修改相应的语言,才能保证源代码的正确编译连接。gcc给出的错误资讯一般可以分为四大类,下面我们分别讨论其产生的原因和对策。
第一类∶C语法错误
错误资讯∶文件source.c中第n行有语法错误(syntex errror)。这种类型的错误,一般都是C语言的语法错误,应该仔细检查源代码文件中第n行及该行之前的程序,有时也需要对该文件所包含的头文件进行检查。有些情况下,一个很简单的语法错误,gcc会给出一大堆错误,我们最主要的是要保持清醒的头脑,不要被其吓倒,必要的时候再参考一下C语言的基本教材。
第二类∶头文件错误
错误资讯∶找不到头文件head.h(Can not find include file head.h)。这类错误是源代码文件中的包含头文件有问题,可能的原因有头文件名错误、指定的头文件所在目录名错误等,也可能是错误地使用了双引号和尖括号。
第三类∶档案库错误
错误资讯∶连接程序找不到所需的函数库,例如∶
ld: -lm: No such file or directory
这类错误是与目标文件相连接的函数库有错误,可能的原因是函数库名错误、指定的函数库所在目录名称错误等,检查的方法是使用find命令在可能的目录中寻找相应的函数库名,确定档案库及目录的名称并修改程序中及编译选项中的名称。
第四类∶未定义符号
错误资讯∶有未定义的符号(Undefined symbol)。这类错误是在连接过程中出现的,可能有两种原因∶一是使用者自己定义的函数或者全局变量所在源代码文件,没有被编译、连接,或者干脆还没有定义,这需要使用者根据实际情况修改源程序,给出全局变量或者函数的定义体;二是未定义的符号是一个标准的库函数,在源程序中使用了该库函数,而连接过程中还没有给定相应的函数库的名称,或者是该档案库的目录名称有问题,这时需要使用档案库维护命令ar检查我们需要的库函数到底位于哪一个函数库中,确定之后,修改gcc连接选项中的-l和-L项。
排除编译、连接过程中的错误,应该说这只是程序设计中最简单、最基本的一个步骤,可以说只是开了个头。这个过程中的错误,只是我们在使用C语言描述一个算法中所产生的错误,是比较容易排除的。我们写一个程序,到编译、连接通过为止,应该说刚刚开始,程序在运行过程中所出现的问题,是算法设计有问题,说得更玄点是对问题的认识和理解不够,还需要更加深入地测试、调试和修改。一个程序,稍为复杂的程序,往往要经过多次的编译、连接和测试、修改。下面我们学习的程序维护、调试工具和版本维护就是在程序调试、测试过程中使用的,用来解决调测阶段所出现的问题。窗体顶端
窗体底端
② c语言程序编译过程包括哪四个
C语言编译过程分成四个步骤:
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
用gcc查看预处理过程(假设源文件叫hello.c)
gcc -o hello.i hello.c -E
然后用 vi hello.i 即可查看生成的预处理文件
按ESC 输入:$ 跳到预处理文件 可看到hello.c源码
宏的本质:预处理阶段的单纯的字符串替换
预处理阶段,不考虑C语法
③ 可否谈一下C++编译器大致是如何把C++源代码编译成目标代码的
大致分成以下几个阶段:并以以Linux下的GCC编译器举例
第一阶段:预处理,这个阶段处理宏等
第二阶段:编译,包括语法检查,头文件检查等
g++ -c name.o name.cpp name.h 生成目标文件
第三阶段:链接,包括静态链接与动态链接
g++ -o name name.o 生成汇编文件,可以直接运行
④ 请问linux下,gcc编译程序的过程(从读取源文件到制作可执行程序中间所有过程,越详细越好)
gcc -S *.c 预处理+反汇编
⑤ C语言源程序到运行程序经过哪几个步骤
1、预处理
在这一阶段,源码中的所有预处理语句得到处理,例如:#include语句所包含的文件内容替换掉语句本身,所有已定义的宏被展开。
根据#ifdef,#if等语句的条件是否成立取舍相应的部分,预处理之后源码中不再包含任何预处理语句。
GCC预处理阶段可以生成.i的文件,通过选项-E可以使编译器在预处理结束时就停止编译。例如:gcc -E -o hello.i hello.c
2、编译
这一阶段,编译器对源码进行词法分析、语法分析、优化等操作,最后生成汇编代码。这是整个过程中最重要的一步,因此也常把整个过程称为编译。
可以通过选项-S使GCC在进行完编译后停止,生成.s的汇编程序。例如:gcc -S -o hello.s hello.c
3、汇编
这一阶段使用汇编器对汇编代码进行处理,生成机器语言代码,保存在后缀为.o的目标文件中。
当程序由多个代码文件构成时,每个文件都要先完成汇编工作,生成.o目标文件后,才能进入下一步的链接工作。
目标文件已经是最终程序的某一部分了,只是在链接之前还不能执行。可以通过-c选项生成目标文件:gcc -c -o hello.o hello.c
4、链接
经过汇编以后的机器代码还不能直接运行。为了使操作系统能够正确加载可执行文件,文件中必须包含固定格式的信息头,还必须与系统提供的启动代码链接起来才能正常运行,这些工作都是由链接器来完成的。gcc -o hello hello.c
5、运行:执行.EXE文件,得到运行结果。
⑥ 理解GCC编译流程 - Hello World
c 说明
c++ 说明
gcc 说明
原文参考 http://www.gainstart.cn
本文主要介绍和记录gcc编译流程及原理。过多的概念和名词这里就不做解释。主要还是说明gcc的编译原理。
首先我们先准备 helloworld.c 源码文件,内容如下
使用 gcc helloworld.c 命令 默认在当前目录下生成 a.out 执行文件,这时我们可以使用命令 ./a.out 执握裂旅行此文件
gcc 编段凳译过程分为 预处理(预处理文件.i) -> 编译(汇编文件.s) -> 汇编(目标文件.o) -> 链接(可执行文件.exe | a.out)
gcc首先会做预处理,并生成预处理文件,文件后缀名为 .i 。
以下列出预处理会做的事情(当然预处理做的事不止这些)。
编译是把预处理文件编译成汇编语言,文源源件后缀名为 .s 。
使用 -S 生成汇编文件,如下
汇编内容如图
汇编过程是将汇编文件编译成二进制文件,文件后缀为 .o
使用 -c 可以生成二进制文件,如下:
链接过程是将二进制文件链接成可执行文件。
编译时不用加任何参数,如下:
⑦ 什么是GCCGCC有什么作用
GCC(GNU Compiler Collection,GNU编译器套件),是由 GNU 开发的编程语言编译器。它是以GPL许可证所发行的自由软件,也是 GNU计划的关键部分。
GCC原本作为GNU操作系统的官方编译器,现已被大多数类Unix操作系统(如Linux、BSD、Mac OS X等)采纳为标准的编译器,GCC同样适用于微软的Windows。GCC是自由软件过程发展中的着名例子,由自由软件基金会以GPL协议发布。
GCC功能与作用:
1、预处理
命令gcc首先调用cpp进行预处理,在预处理过程中,对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义define等)进行分析。
2、编译
用GCC编译C/C++代码时,它会试着用最少的时间完成编译并且编译后的代码易于调试。易于调试意味着编译后的代码与源代码有同样的执行顺序,编译后的代码没有经过优化。
3、连接
当所有的目标文件都生成之后,gcc就调用ld来完成最后的关键性工作,这个阶段就是连接。在连接阶段,所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置,同时,该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方。
4、汇编
汇编过程是针对汇编语言的步骤,调用as进行工作,一般来讲,.S为后缀的汇编语言源代码文件和汇编、.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编之后都生成以.o为后缀的目标文件。
(7)gcc编译分为几个阶段扩展阅读:
gcc所遵循的部分约定规则:
1、.c为后缀的文件,C语言源代码文件。
2、.a为后缀的文件,是由目标文件构成的档案库文件。
3、.h为后缀的文件,是程序所包含的头文件。
4、.i 为后缀的文件,是C源代码文件且不应该对其执行预处理。
5、.m为后缀的文件,是Objective-C源代码文件。
6、.o为后缀的文件,是编译后的目标文件。
7、.s为后缀的文件,是汇编语言源代码文件。