C语言学习笔记之 编译器编译流程

编译器编译流程

1. 预处理（.i）
2. 编译（.s）
3. 汇编（.o）
4. 链接（.exe .out）

示例文件：main.c

// main.c
#include <stdio.h>
#define NAME 'C'

// 主函数
int main() {
    printf("Hello %c\n",NAME);
    return 0;
}

预处理

展开头文件，宏替换，去掉注释，条件编译

命令：

gcc -E main.c -o main.i

main.i最后五行：

# 5 "main.c"
int main() {
    printf("Hello %c\n",'C');
    return 0;
}

可以看到，注释已经被去掉，宏也被替换了

编译

检查语法，生成汇编

命令：

gcc -S main.i -o main.s

main.s内容（汇编代码）：

	.file	"main.c"
	.def	___main;	.scl	2;	.type	32;	.endef
	.section .rdata,"dr"
LC0:
	.ascii "Hello %c\12\0"
	.text
	.globl	_main
	.def	_main;	.scl	2;	.type	32;	.endef
_main:
LFB13:
	.cfi_startproc
	pushl	%ebp
	.cfi_def_cfa_offset 8
	.cfi_offset 5, -8
	movl	%esp, %ebp
	.cfi_def_cfa_register 5
	andl	$-16, %esp
	subl	$16, %esp
	call	___main
	movl	$67, 4(%esp)
	movl	$LC0, (%esp)
	call	_printf
	movl	$0, %eax
	leave
	.cfi_restore 5
	.cfi_def_cfa 4, 4
	ret
	.cfi_endproc
LFE13:
	.ident	"GCC: (i686-posix-dwarf-rev0, Built by MinGW-W64 project) 5.3.0"
	.def	_printf;	.scl	2;	.type	32;	.endef

汇编

汇编代码转机器码

命令：

gcc -c main.s -o main.o

此时main.o是二进制文件，不能直接打开
Python中打开内容如下：

b'L\x01\x06\x00\x00\x00\x00\x00\xdc\x01\x00\x00\x12\x00\x00\x00\x00\x00\x04\x01.text\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00,\x00\x00\x00\x04\x01\x00\x00\xb4\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x03\x00\x00\x00 \x000`.data\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00@\x000\xc0.bss\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x80\x000\xc0.rdata\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0c\x00\x00\x000\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00@\x000@/4\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00@\x00\x00\x00<\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00@\x000@/15\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x008\x00\x00\x00|\x01\x00\x00\xd2\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00@\x000@U\x89\xe5\x83\xe4\xf0\x83\xec\x10\xe8\x00\x00\x00\x00\xc7D$\x04C\x00\x00\x00\xc7\x04$\x00\x00\x00\x00\xe8\x00\x00\x00\x00\xb8\x00\x00\x00\x00\xc9\xc3\x90\x90\x90Hello %c\n\x00\x00\x00GCC: (i686-posix-dwarf-rev0, Built by MinGW-W64 project) 5.3.0\x00\x00\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01zR\x00\x01|\x08\x01\x1b\x0c\x04\x04\x88\x01\x00\x00\x1c\x00\x00\x00\x1c\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00)\x00\x00\x00\x00A\x0e\x08\x85\x02B\r\x05e\xc5\x0c\x04\x04\x00\x00\n\x00\x00\x00\x10\x00\x00\x00\x14\x00\x19\x00\x00\x00\n\x00\x00\x00\x06\x00\x1e\x00\x00\x00\x11\x00\x00\x00\x14\x00 \x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x14\x00.file\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xfe\xff\x00\x00g\x01main.c\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00_main\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00 \x00\x02\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00.text\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x03\x01)\x00\x00\x00\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00.data\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x03\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00.bss\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x03\x00\x00\x00\x03\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00.rdata\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x03\x01\n\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x19\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x05\x00\x00\x00\x03\x01?\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00$\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x06\x00\x00\x00\x03\x018\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00___main\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00 \x00\x02\x00_printf\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00 \x00\x02\x00.\x00\x00\x00.rdata$zzz\x00.eh_frame\x00.rdata$zzz\x00.eh_frame\x00'

链接

链接到一起生成可执行文件

命令：

gcc main.o -o main