C语言学习之gcc编译四步

C语言学习之gcc编译四步

gcc是一个开源的C语言编译器，它将C语言源代码编译成目标代码。gcc编译器通常分为四个步骤，即预处理、编译、汇编和链接。下面在本文中介绍在linux下gcc编译四步的过程。

一、linux下编写Hello World！代码文件

首先我们在代码目录使用vi hello.c命令创建并打开一个代码文件。

vi hello.c

执行后我们进入编辑界面，按i健开始编写代码，编写完成后按esc健输入：wq写入并退出，输入ls命令查看hello.c文件成功创建。

二、gcc编译四步

1.预处理（Preprocessing）

在预处理步骤中，预处理器处理C语言源代码，扫描程序中所有的#开头的预编译指令，并将它们替换成相应的文本。预编译指令可以包括头文件包含、条件编译等等。处理后的代码通常以.i为扩展名。可以使用以下命令进行预处理：

gcc -E hello.c -o hello.i

执行完预处理命令后ls查看成功生成hello.i文件，其中，hello.c为原始的C语言源文件，hello.i为预处理器处理后的代码。

2.编译（Compilation）

在编译步骤中，编译器将预处理器处理后的代码转换成汇编代码。它会对代码进行语法和语义分析，检查程序的语法错误和类型错误，并生成汇编代码。处理后的代码通常以.s为扩展名。可以使用以下命令进行编译：

gcc -S hello.i -o hello.s

执行完编译命令后ls查看成功生成hello.s文件，其中，hello.i为预处理器处理后的代码，hello.s为编译器生成的汇编代码。

3.汇编（Assembly）

在汇编步骤中，汇编器将汇编代码转换成机器码。它会将汇编代码转换为可执行代码，同时还会生成调试信息和符号表。处理后的代码通常以.o为扩展名。可以使用以下命令进行汇编：

gcc -c hello.s -o hello.o

执行完编译命令后ls查看成功生成hello.o文件，其中，hello.s为编译器生成的汇编代码，hello.o为汇编器生成的目标代码。

4.链接（Linking）

链接器将编译器生成的目标代码以及可能的库文件合并成最终的可执行文件。链接器将所有代码段和数据段链接起来，解析所有的符号引用，并生成可执行文件。处理后的文件通常以可执行文件的格式保存。可以使用以下命令进行链接：

gcc hello.o -o hello

执行完编译命令后ls查看成功生成hello可执行文件，其中，hello.o为汇编器生成的目标代码，hello为最终生成的可执行文件。

三、执行

gcc编译四步完成之后，我们可以通过使用./+可执行文件的名字来运行可执行文件，可以通过下面代码来执行：

./hello

可以看到成功输出Hello，world！，到这里代码成功执行完毕。

四、gcc hello.c -o hello命令替代编译四步命令

通过上述编译四步过程我们感觉比较繁琐，gcc提供一条命令可以替代上述四条命令：

gcc source.c -o executable

其中，source1.c和source2.c是要编译的源文件，executable是最终生成的可执行文件的名称。我们通过rm命令把上面生成的文件删除：
然后使用上面的命令直接生成hello可执行文件。

可以看到成功输出Hello，world!。

五、总结

使用一条命令编译程序的优点是能够简化编译过程，使编译更加快捷和方便，同时也可以自动处理多个源文件之间的依赖关系。相较于编译四步来说有以下有点：

简化编译过程

使用一条命令编译程序，可以将预处理、编译、汇编和链接这四个步骤合并为一个步骤，从而简化了编译过程。这不仅可以减少输入的命令数量，也可以减少出错的可能性，使编译更加高效。

自动处理依赖关系

使用一条命令编译程序，编译器可以自动处理多个源文件之间的依赖关系。这意味着，如果一个源文件依赖于另一个源文件，那么编译器会自动编译所有相关的源文件，并将它们链接到一起，生成可执行文件。这样就不需要手动处理多个源文件之间的依赖关系，从而节省了时间和精力。

方便快捷

使用一条命令编译程序，可以快速编译和测试代码，从而提高开发效率。此外，一条命令还可以包括多个参数，例如编译选项和库文件等，从而提供了更多的灵活性和功能。

需要注意的是，使用一条命令编译程序可能会带来一些缺点，例如可能会降低编译速度和灵活性等。此外，如果需要进行更高级的操作，例如添加编译选项或链接库文件等，还需要使用其他参数来进行设置。