redhat 6.5 gcc編譯器初識之一

測試結論
1,gcc是編譯器，分為4個階段


2，4個階段為
預處理階段


編譯階段


彙編階段


連結階段


3，預處理階段為 即把stdio.h標頭檔案內容編譯進來


4，編譯階段為GCC首先要檢查程式碼的規範性，是否有語法錯誤，以確定程式碼實際要作的工作，在檢查無誤後，
GCC把程式碼編譯成彙編程式碼


5，GCC第3個階段即GCC的彙編階段，即把上述GCC第2個階段產生的.S檔案轉化成目標檔案


6，GCC第4個階段，即進入GCC的連結階段。在這裡涉及一個重要的概念：函式庫
我們可以再次檢視這個小程式即helloworld.c,在這個程式中並沒有定義printf函式的實現，
且在其預編譯包含進來的標頭檔案stdio.h中也只有這個函式的宣告，而沒有這個函式的實現，那麼到底在哪兒實現
printf函式的呢。答案是：作業系統會把這些函式實現都作到一個名為libc.so.6的庫檔案中去了，如果在沒有特別指定時，
GCC會到作業系統預設的路徑即/USR/LIB查詢，也就是說會去連結到這個路徑的LIBC.SO.6庫函式中，這樣最終就可以實現函式PRINTF的功能了


7,函式庫一般分2處型別：
靜態庫和動態庫


靜態庫是指在編譯連結時，把庫檔案的程式碼會全部加入到可執行檔案中，因此生成的檔案會比較大，但在執行時也就不需要庫檔案了，其字尾一般為.a,




動態庫，與靜態庫相反，在編譯連結時，並沒有把庫檔案的程式碼加入到可執行檔案中，而是在程式執行時連結檔案載入庫，這樣就可以節省系統的開銷，
動態庫一般字尾為.SO，如前述LIBC.SO.6就是動態庫。


GCC在編譯時預設採用動態庫






測試明細
1,作業系統版本
[root@mygirl ~]# more /etc/redhat-release 
Red Hat Enterprise Linux Server release 6.5 (Santiago)
[root@mygirl ~]# 


2,編寫一個helloworld.c原始碼檔案
[root@mygirl ~]# pwd
/root
[root@mygirl ~]# 


clude
int main() {
   printf("hello world!\n");
   return 0;
}
[root@mygirl ~]# 


3，進行gcc 4個階段第一個階段 預處理階段，即把stdio.h標頭檔案內容編譯進來


[root@mygirl ~]# gcc -E helloworld.c -o helloworld.i
[root@mygirl ~]# 


[root@mygirl ~]# ll hel*
-rw-r--r--. 1 root root    76 Jun 30 06:20 helloworld.c
-rw-r--r--. 1 root root 16751 Jun 30 06:22 helloworld.i


4，檢視GCC預處理階段產生的檔案，可見此檔案內容極多
[root@mygirl ~]# more helloworld.i|more
# 1 "helloworld.c"
# 1 ""
# 1 ""
# 1 "helloworld.c"
# 1 "/usr/include/stdio.h" 1 3 4
# 28 "/usr/include/stdio.h" 3 4
# 1 "/usr/include/features.h" 1 3 4
# 361 "/usr/include/features.h" 3 4
# 1 "/usr/include/sys/cdefs.h" 1 3 4
# 365 "/usr/include/sys/cdefs.h" 3 4
# 1 "/usr/include/bits/wordsize.h" 1 3 4
# 366 "/usr/include/sys/cdefs.h" 2 3 4
# 362 "/usr/include/features.h" 2 3 4
# 385 "/usr/include/features.h" 3 4
# 1 "/usr/include/gnu/stubs.h" 1 3 4






# 1 "/usr/include/bits/wordsize.h" 1 3 4
# 5 "/usr/include/gnu/stubs.h" 2 3 4








# 1 "/usr/include/gnu/stubs-64.h" 1 3 4
# 10 "/usr/include/gnu/stubs.h" 2 3 4
# 386 "/usr/include/features.h" 2 3 4
# 29 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4


5，經查stdio.h標頭檔案是把其內容透過GCC預處理階段新增到其預處理的產生的檔案中
[root@mygirl ~]# locate stdio.h
/oracle/product/11.2.0/db_1/perl/lib/5.10.0/x86_64-linux-thread-multi/CORE/nostdio.h
/usr/include/stdio.h
/usr/include/bits/stdio.h


[root@mygirl ~]# more /usr/include/stdio.h|more
/* Define ISO C stdio on top of C++ iostreams.
   Copyright (C) 1991, 1994-2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
   This file is part of the GNU C Library.


   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   License as published by the Free Software Foundation; either
   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.


   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
   Lesser General Public License for more details.


   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
   License along with the GNU C Library; if not, write to the Free
   Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA
   02111-1307 USA.  */


/*
 *      ISO C99 Standard: 7.19 Input/output    
 */


#ifndef _STDIO_H


#if !defined __need_FILE && !defined __need___FILE
# define _STDIO_H       1
# include




6，進行gcc第二階段之編譯階段,這個階段就是GCC首先要檢查程式碼的規範性，是否有語法錯誤，以確定程式碼實際要作的工作，在檢查無誤後，
GCC把程式碼編譯成彙編程式碼
[root@mygirl ~]# ll helloworld.*
-rw-r--r--. 1 root root    76 Jun 30 06:20 helloworld.c
-rw-r--r--. 1 root root 16751 Jun 30 06:22 helloworld.i


[root@mygirl ~]# gcc -S helloworld.i -o helloworld.s
[root@mygirl ~]# 


[root@mygirl ~]# ll helloworld.*
-rw-r--r--. 1 root root    76 Jun 30 06:20 helloworld.c
-rw-r--r--. 1 root root 16751 Jun 30 06:22 helloworld.i
-rw-r--r--. 1 root root   448 Jun 30 06:38 helloworld.s




[root@mygirl ~]# more helloworld.s
        .file   "helloworld.c"
        .section        .rodata
.LC0:
        .string "hello world!"
        .text
.globl main
        .type   main, @function
main:
.LFB0:
        .cfi_startproc
        pushq   %rbp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        .cfi_offset 6, -16
        movq    %rsp, %rbp
        .cfi_def_cfa_register 6
        movl    $.LC0, %edi
        call    puts
        movl    $0, %eax
        leave
        .cfi_def_cfa 7, 8
        ret
        .cfi_endproc
.LFE0:
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-4)"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits






7，進行GCC第3個階段即GCC的彙編階段，即把上述GCC第2個階段產生的.S檔案轉化成目標檔案
/root
[root@mygirl ~]# ll helloworld.*
-rw-r--r--. 1 root root    76 Jun 30 06:20 helloworld.c
-rw-r--r--. 1 root root 16751 Jun 30 06:22 helloworld.i
-rw-r--r--. 1 root root   448 Jun 30 06:38 helloworld.s
[root@mygirl ~]# 
[root@mygirl ~]# 


8,進行GCC第4個階段，即進入GCC的連結階段。在這裡涉及一個重要的概念：函式庫
我們可以再次檢視這個小程式即helloworld.c,在這個程式中並沒有定義printf函式的實現，
且在其預編譯包含進來的標頭檔案stdio.h中也只有這個函式的宣告，而沒有這個函式的實現，那麼到底在哪兒實現
printf函式的呢。答案是：作業系統會把這些函式實現都作到一個名為libc.so.6的庫檔案中去了，如果在沒有特別指定時，
GCC會到作業系統預設的路徑即/USR/LIB查詢，也就是說會去連結到這個路徑的LIBC.SO.6庫函式中，這樣最終就可以實現函式PRINTF的功能了
[root@mygirl ~]# gcc -c helloworld.s -o helloworld.o
[root@mygirl ~]# 
[root@mygirl ~]# 
[root@mygirl ~]# ll helloworld.*
-rw-r--r--. 1 root root    76 Jun 30 06:20 helloworld.c
-rw-r--r--. 1 root root 16751 Jun 30 06:22 helloworld.i
-rw-r--r--. 1 root root  1504 Jun 30 06:46 helloworld.o
-rw-r--r--. 1 root root   448 Jun 30 06:38 helloworld.s


[root@mygirl ~]# strings  helloworld.o
hello world!
[root@mygirl ~]# 






9,
函式庫一般分2處型別：
靜態庫和動態庫


靜態庫是指在編譯連結時，把庫檔案的程式碼會全部加入到可執行檔案中，因此生成的檔案會比較大，但在執行時也就不需要庫檔案了，其字尾一般為.a,




動態庫，與靜態庫相反，在編譯連結時，並沒有把庫檔案的程式碼加入到可執行檔案中，而是在程式執行時連結檔案載入庫，這樣就可以節省系統的開銷，
動態庫一般字尾為.SO，如前述LIBC.SO.6就是動態庫。


GCC在編譯時預設採用動態庫




[root@mygirl ~]# ll helloworld.*
-rw-r--r--. 1 root root    76 Jun 30 06:20 helloworld.c
-rw-r--r--. 1 root root 16751 Jun 30 06:22 helloworld.i
-rw-r--r--. 1 root root  1504 Jun 30 06:46 helloworld.o
-rw-r--r--. 1 root root   448 Jun 30 06:38 helloworld.s
[root@mygirl ~]# 
[root@mygirl ~]# gcc helloworld.o -o helloworld
[root@mygirl ~]# 
[root@mygirl ~]# 
[root@mygirl ~]# ll helloworld.*
-rw-r--r--. 1 root root    76 Jun 30 06:20 helloworld.c
-rw-r--r--. 1 root root 16751 Jun 30 06:22 helloworld.i
-rw-r--r--. 1 root root  1504 Jun 30 06:46 helloworld.o
-rw-r--r--. 1 root root   448 Jun 30 06:38 helloworld.s
[root@mygirl ~]# 


[root@mygirl ~]# ll helloworld
-rwxr-xr-x. 1 root root 6430 Jun 30 06:58 helloworld
[root@mygirl ~]# 


10,檢視GCC第4個階段即GCC的連結階段產生不代副檔名的檔名
[root@mygirl ~]# strings  helloworld
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2
__gmon_start__
libc.so.6
puts
__libc_start_main
GLIBC_2.2.5
fff.
fffff.
l$ L
t$(L
|$0H
hello world!
[root@mygirl ~]# 


11，執行GCC第4個階段產生的執行檔案
[root@mygirl ~]# ./helloworld 
hello world!
[root@mygirl ~]# 




12,檢視動態庫檔案


[root@mygirl ~]# locate libc.so.6
/lib/libc.so.6
/lib/i686/nosegneg/libc.so.6
/lib64/libc.so.6
/oracle/product/11.2.0/db_1/lib/stubs/libc.so.6




[root@mygirl ~]# strings  /lib/libc.so.6 |grep -i --color printf
vswprintf
__obstack_vprintf_chk
vasprintf
printf_size
__vfprintf_chk
vfwprintf
__vsprintf_chk




[root@mygirl ~]# more /oracle/product/11.2.0/db_1/lib/sysliblist 
-ldl -lm -lpthread -lnsl -lirc -lipgo -lsvml