Linux | GCC如何实现代码编译&&汇编&&链接过程

Posted 2021-01-31 mountxing

   正文：

 

    每次我们程序员所写的 代码 是给程序员看的呢？还是给电脑看的？其实我们所写的代码只是我们程序员之间交流的一样特殊语言，电脑是看不懂的。那么我们如何实现人机交流呢？这就不得不请出我们我们今天的主角人机交换的桥梁---编译器，编译器有很多，我们今天介绍的是一种基于 Linux 系统的 GCC 编译器，以下代码都是在 Linux 系统上 VI 编辑器代码 GCC 编译代码实现的。

 

1、GCC概述

    通常我们所写的代码无论 C C++ 等一些高级语言其实电脑是识别不了的。代码只是我们程序员人与人之间交流的一种特殊语言 ，GCC 起初的全名是 GUN C Comlier 通俗的来说 GCC 编译器就好比是翻译官，把我们程序员写的代码翻译成电脑识别的机器语言。随着 GCC 编译器的功能不断强大，支持的语言越来越多，他的名称就变成了 GUN Comlier Collection  也称编译组织，里面包含了许多的“ 工作成员 ”，接下来我们就来看看 GCC 编译器里的成员（ 编译、汇编、链接 ）是怎么分工合作实现人机交互编译的。

    

2、编译

    什么是编译？我们通过在Linux终端创建一个 点C 文件， 输入「gcc -v -o test1 test_1.c」打开文件我们可以看到一堆的英文，

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先别慌，不要觉得看不懂，我们只看有用的重点，看到白色背景的方框我们可以看见，所谓编译就是「/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.8/cc1 -o xxx.s test_1.c」里 cc1 把我们的  .C  输入文件编译成  xxx.S  的输出文件

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是不是我们每次编译都要输入这么一大段的文字呢？不用，我们只要用简洁的办法「gcc -S」( S是大写的 )这个命令等价于上面的那一段字母命令来输出就可以。这样就得到一个 xxx.s 的输出文件，代码如下图：

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这个还是我们程序员之间交流的另一种语言（汇编语言），但是这样的文件计算机还是不认识，所以我们还的继续下一步。

 

3、汇编

    所谓汇编就是把上面的 .s 作为输入文件从而得到 .o 输出文件，我们同样也可以用简便的命令「gcc -c」可以得到，其实这个命令是间接的调用实现把 .c 编到 .s 再到 .o这么一个过程，也就是「gcc -c」就是会主动的先实现编译再汇编，这个时候代码已经编译成二进制文件了，如下图：

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哈哈哈···是不是看不懂？看不懂就对了，这是给电脑看的，但是这时候我们编译得到一个 .o 文件，好比一个组合机器人一样，我们需要把一堆的器件连接起来，才能成为一个完整的机器，所以这个时候我们需要调用链接器来吧所有的文件都连接起来。

 

4、链接

    什么是链接？直接看图：

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    如图我们可以看到，我们需要的计算机能识别运行的文件名 test1 是由「/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.8/collect2 -o test1 xxx.o」编译出来，但是从图中我们还可以看出，后面的 .o 文件不止一个，而是一堆，为什么会有一堆呢？明明我们只是编译了一个。其实我们不用去管这一堆文件有多少什么个每一个是什么意思，我们找到我们编译的哪一个 test1.o 文件。我们要记住的一点就是，我们可以通过链接来让我们上面 编译、汇编出来的文件和其他库文件连起来才能使 test1 文件运行，所以最终我们得到的计算机能识别运行的文件是 test1 文件，这就大功告成了。同样的，上面的命令太长了我们用一个简便「gcc -o」的命令来替代。

我们用 VI 编辑器写一个C语言输出 「hello world」的代码如图：

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然后通过「 gcc -o test1 test_1.c」命令编译实现人机交互，代码如图：

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    其实 GCC 就像是一个集合，作为翻译组织来调用不同工具来为他服务从而实现了人机交换的语言编译器。由于GCC是非常智能人性化的，很多事情都给我省了。我们写完代码没必要按照上面复杂的步骤来实现编译，我们只要通过一个『 gcc -o 【输出文件名】 【输入的 .c 文件 】』一条命令就可以一步实现人机交互。

注意：gcc 编译对文件后缀名很敏感，如果是编译 C 语言必须是以 .c 为后缀的。

 

======================（完）===================