gcc&arm-linux-gcc编译过程详解

arm裸机1期加强版第9课，内容实在太多，如果编辑成一篇文章，估计大家难消化所以我把它拆分为三部分：1.gcc 2.指针，3.Makefile ，今天是第一部分gcc，内容同样适用于arm-linux-gcc。

老规矩，文字无法完整描述视频内容，如果觉得这些文章对你有用，想进一步学习更深层次的干货，请访问http://100ask.taobao.com购买arm裸机1期加强版视频课程。

第1节_gcc编译器1_常用选项_编译过程详解

gcc的使用方法

gcc [选项] 文件名

gcc常用选项

一个c/c++文件要经过预处理、编译、汇编和链接才能变成可执行文件。

•   （1）预处理

C/C++源文件中，以#开头的命令被称为预处理命令，如"#include"、宏定义命令"#define"、条件编译命令"#if、#ifdef"等。

预处理是将包含(include)的文件插入原文件中、将宏定义展开、根据条件编译命令选择要使用的代码，最后将这些东西输出到一个.i文件中并等待进一步处理。

•   （2）编译

编译就是把C/C++代码(比如上述的.i文件)翻译成汇编代码。

•   （3）汇编

汇编就是将第二步输出的汇编代码翻译成符合一定格式的机器代码，在Linux系统上一般表现为ELF目标文件(OBJ文件)。

反汇编是指将机器代码转换为汇编代码，这在调试程序时常常用到。

•   （4）链接

链接就是将上步生成的OBJ文件和系统库的OBJ文件、库文件链接起来，最终生成可以在特定平台运行的可执行文件。

hello.c(预处理) -> hello.i(编译) -> hello.s(汇编) -> hello.o(链接) -> hello

详细的每一步命令如下：

上面一连串命令有点多，gcc会对.c文件默认进行预处理操作，使用-c指明编译、汇编，从而得到.o文件, 再将.o文件进行链接，得到可执行应用程序。

简化的命令如下：

第2节_gcc编译器2_深入讲解链接过程

前面编译出来的可执行文件比源代码大了很多，这是什么原因呢？

执行命令：

gcc -c -o hello.o hello.c
gcc -v  -o hello hello.o

可以看到程序的编译链接过程，从链接过程分析，链接将汇编生成的OBJ文件、系统库的OBJ文件、库文件链接起来，crt1.o、crti.o、crtbegin.o、crtend.o、crtn.o这些都是gcc加入的系统标准启动文件，它们的加入使最后出来的可执行文件比原来大了很多。

-lc：链接libc库文件，其中libc库文件中实现了printf等函数。

比如：

gcc -v -nostdlib -o hello hello.o:

会提示因为没有链接系统标准启动文件和标准库文件，而链接失败。

这个-nostdlib选项常用于裸机bootloader、linux内核等程序，因为它们不需要启动文件、标准库文件。

一般应用程序才需要系统标准启动文件和标准库文件。

裸机/bootloader、linux内核等程序不需要启动文件、标准库文件。

动态链接和静态链接的区别

•   动态链接(默认就是动态链接)使用动态链接库进行链接，生成的程序在执行的时候需要加载所需的动态库才能运行。

动态链接生成的程序体积较小，但是必须依赖所需的动态库，否则无法执行。

gcc -c -o hello.o hello.c
gcc -o hello_shared hello.o

•   静态链接使用静态库进行链接，生成的程序包含程序运行所需要的全部库，可以直接运行， 不过静态链接生成的程序体积较大。

gcc -c -o hello.o hello.c
gcc -static -o hello_static hello.o

效果演示均见视频。