Linux下C/C++/汇编/内核编程与调试（04）

第3章 GCC编译程序集合及相关工具

 

3.1 gcc基本应用

GCC全称为 GNU 编译程序集合，它集成了预处理器，汇编编译器以及链接器等很多实用工具。对于c语言的编译过程来说，可以分为以下几个步骤：首先，GCC需要调用预处理程序cpp，由它负责展开在源文件中定义的宏，并向其中插入以#键开头的语句所包含的内容；接着，GCC会调用ccl将c语言编译成汇编代码；然后as将处理后的汇编代码编译成目标代码；最后，GCC会调用链接程序ld，把生成的目标代码链接成一个可执行程序。它的基本步骤如下：

 

 

预处理： gcc -E -o test.i test.c

编译： gcc -S -o test.s test.i

汇编： gcc -c -o test.o test.s

链接：    ld     -o test test.o

 

3.2 gcc常用编译选项

-E：预处理，生成纯C文件，后缀为.i

-S：编译，生成汇编文件，后缀为.s

-c：汇编，生成目标文件，后缀为.o

-o：生成可执行文件

 

-x lauguage:指定使用的语言

-L library：指定所使用的库文件

-I directory：为include文件搜索指定路径

 

-g：插入符号信息便于调试

-w：禁止一切警告

-Wall:打开所有警告

-padantic：严格要求符合ANSI标准

-pg:产生gprof所用信息

 

 

-O（O1，O2，O3）：对代码进行优化

-m*** : 根据不同处理器进行优化

3. 3警告

在gcc中常用-Wall选项打开所有警告信息，而用-w关闭警告。

 

3.4 调试

在使用gdb进行调试之前，必须在编译时加入-g调试选项，使得gcc在目标文件和可执行文件中加入额外的符号信息，这些信息能使gdb更有效的进行调试。

 

3.5 优化

优化是编译器的一部分，它可以是生成的代码更有效率。在gcc中，我们可以使用-O1，O2，O3选项来对代码进行优化，其数字越高，代表gc优化级别越高。但是，优化可能会带来一些负面的影响。例如，优化过程可能占用太多时间，或者优化后的代码会占用更多更大的内存空间，另外，优化级别越高，调试的难度可能会越大，因为优化器可能为了更有效率而重组许多声明，或者删除某些无用的代码。所以，优化过程最好选在开发工作快要结束的时候，而且优化级别一般为O2。

 

3.6其它工具介绍

1：c预处理器cpp：完成宏的求值，条件编译，处理包含文件以及其它以‘#’开头的标志。

2：ccl编译器：将处理之后的纯C文件编译成汇编，以供汇编器汇编

3：汇编器as：gcc在编译程序时会生成汇编代码，as会处理这些代码，从而生成目标文件。

4：链接器ld：将多个目标文件组合起来，并结合函数库和初始化代码，产生可执行文件。

5：文件处理器ar：建立静态库，把几个小文件组合成一个大文件。

5：库显示ldd：显示可执行文件使用的共享文件库。

6：calls：输出文件里函数的调用树图。

7：indent：使源代码产生统一的缩进格式。

8：gprof：显示程序中每个函数被调用次数和每个函数的执行时间。（由于gprof的分析数据很多，查看这些数据的时候，最好将输出重定向到指定的文件中。）

9：objdump：显示目标文件和库的信息。

10：nm ： 列出目标文件中定义的符号。

12：size ： 列出目标文件每部分的名字和尺寸。

13： make：读取makefile脚本来确定程序中哪一部分需要汇编和链接，然后执行相关命令。