C语言是一种编译型语言,也就是说C程序经过编译后才能被执行。
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一、GCC编译器
关于gcc编译器,之前简单介绍过 https://blog.csdn.net/feit2417/article/details/80765177,这里不赘述。重点介绍gcc的用法和编译机制。以这个程序为例
$touch test.c 创建test.c文件
$vi test.c vi编辑器编辑该文件
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int i,j;
j=0;
i=j+1;
printf(“hello,world\n”);
printf(“the result is %d\n”,i);
}
通常,我们对gcc编译器的用法,直接将C代码转换成可执行文件。
$ gcc –o test test.c 如果没有 -o test 选项默认输出 是a.out文件
$ ./test 执行
但是,你了解编译器的内部机制吗?
1.编译器的主要部件
分析器:分析器将源语言程序代码转换为汇编语言。因为要从一种格式转换为另一种格式(C到汇编),所以分析器需要知道目标机器的汇编语言。
汇编器:汇编器将汇编语言代码转换为CPU可以执行字节码。
链接器:链接器将汇编器生成的单独的目标文件组合成可执行的应用程序。链接器需要知道这种目标格式以便工作。
标准C库:核心的C函数都有一个主要的C库来提供。如果在应用程序中用到了C库中的函数,这个库就会通过链接器和源代码连接来生成最终的可执行程序。
2.gcc编译流程
GCC的编译流程分为四个步骤:
预处理(Pre-Processing) 在C语言一 # 开头的语句,包括引用头文件、宏定义、条件编译等
编译(Compiling) 将源代码生成汇编代码
汇编(Assembling) 汇编码生成目标代码
链接(Linking) 将目标代码整合成一个完整的、可执行的程序
使用gcc命令将这个流程跑一边。
(10)生成预处理代码
$ gcc –E test.c -o test.i
用wc命令,查看这两个阶段代码大小:
$ wc test.c test.cpp
9 16 127 test.c
842 1934 16498 test.cpp
851 1950 16625 总用量
test.i比test.c增加了很多内容,主要是放在系统提供的include文件中的。
(11)生成汇编代码
检查语法错误,并生成汇编文件
$ gcc –S test.c –o test.s
(12)生成目标代码
方法一,用gcc直接从C源代码中生成目标代码:
$ gcc –c test.c –o test.o
方法二,用汇编器从汇编代码生成目标代码:
$ as test.s –o test.o
(13)生成可执行程序
将目标程序链接库资源,生成可执行程序
$ gcc test.s –o test
./test
关于gcc的语法和常用选项mark一下:
Gcc最基本的用法是∶gcc [options] [filenames] -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。 -I dirname,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。 -L dirname,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,是在链接过程中使用的参数。
二、GDB调试工具
简言之,调试工具能对执行程序进行源码或汇编级调试。
1.启动方法(还是刚才那个例程)
# gcc -g test.c -o test
# gdb test
2.调试流程
(gdb) l 查看文件
(gdb) b 6 设置断点
(gdb) info b 查看断点情况
(gdb) r 运行代码
(gdb) p n 查看变量值
(gdb) n 单步运行
(gdb) s 单步运行
(gdb) c 恢复程序运行(gdb) help [command] 帮助