Linux下C编程基础之：gcc编译器

3.3 gcc编译器

GNU CC（简称为gcc）是GNU项目中符合ANSI C标准的编译系统，能够编译用C、C++和Object C等语言编写的程序。gcc不仅功能强大，而且可以编译如C、C++、Object C、Java、Fortran、Pascal、Modula-3和Ada等多种语言，而且gcc是一个交叉平台编译器，它能够在当前CPU平台上为多种不同体系结构的硬件平台开发软件，因此尤其适合在嵌入式领域的开发编译。本章中的示例，除非特别注明，否则均采用4.x.x的gcc版本。

表3.6所示为gcc支持编译源文件的后缀及其解释。

表3.6 gcc所支持后缀名解释

3.3.1 gcc编译流程解析

如本章开头提到的，gcc的编译流程分为了4个步骤，分别为：

n 预处理（Pre-Processing）；

n 编译（Compiling）；

n 汇编（Assembling）；

n 链接（Linking）。

下面就具体来查看一下gcc是如何完成以上4个步骤的。

首先看一下hello.c的源代码：

#include <stdio.h>

int main()

{

printf("Hello! This is our embedded world!\n");

return 0;

}

（1）预处理阶段。

在该阶段，对包含的头文件（#include）和宏定义（#define、#ifdef等）进行处理。在上述代码的预处理过程中，编译器将包含的头文件stdio.h编译进来，并且用户可以使用gcc的选项"-E"进行查看，该选项的作用是让gcc在预处理结束后停止编译过程。

[root@localhost gcc]# gcc –E hello.c –o hello.i

在此处，选项"-o"是指目标文件，由表3.6可知，".i"文件为已经过预处理的C程序。以下列出了hello.i文件的部分内容：

typedef int (*__gconv_trans_fct) (struct __gconv_step *,

struct __gconv_step_data *, void *,

__const unsigned char *,

__const unsigned char **,

__const unsigned char *, unsigned char **,

size_t *);

…

# 2 "hello.c" 2

int main()

{

printf("Hello! This is our embedded world!\n");

return 0;

}

由此可见，gcc确实进行了预处理，它把"stdio.h"的内容插入hello.i文件中。

（2）编译阶段。

接下来进行的是编译阶段，在这个阶段中，gcc首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等，以确定代码实际要做的工作，在检查无误后，gcc把代码翻译成汇编语言。用户可以使用"-S"选项来进行查看，该选项只进行编译而不进行汇编，结果生成汇编代码。

[root@localhost gcc]# gcc –S hello.i –o hello.s

以下列出了hello.s的内容，可见gcc已经将其转化为汇编代码了，感兴趣的读者可以分析一下这一个简单的C语言小程序是如何用汇编代码实现的。

.file "hello.c"

.section .rodata

.align 4

.LC0:

.string "Hello! This is our embedded world!"

.text

.globl main

.type main, @function

main:

pushl %ebp

movl %esp, %ebp

subl $8, %esp

andl $-16, %esp

movl $0, %eax

addl $15, %eax

addl $15, %eax

shrl $4, %eax

sall $4, %eax

subl %eax, %esp

subl $12, %esp

pushl $.LC0

call puts

addl $16, %esp

movl $0, %eax

leave

ret

.size main, .-main

.ident "GCC: (GNU) 4.0.0 200XYZ19 (Red Hat 4.0.0-8)"

.section .note.GNU-stack,"",@progbits

（3）汇编阶段。

汇编阶段是把编译阶段生成的".s"文件转成目标文件，读者在此使用选项"-c"就可看到