android 源码编译c-了解C程序编译过程的文章

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本文讨论了 C 程序的完整编译过程，并描述了在预处理、编译、汇编和链接的每个阶段完成的编译任务。然后，通过编译示例，探索每个阶段的文件输出。

编译和链接

C程序的结构前面就了解了，编译了第一个C程序源代码，但计算机不能直接执行C程序源代码。由于C语言是高级语言，计算机无法识别高级语言编译的代码，需要将编写好的C程序源代码转换为计算机可以识别的机器语言代码，这称为C程序的编译过程。编译过程如图 1-7 所示。

图1-7 C程序编译过程

从图1-7可以看出，C程序编译过程分为四个阶段：第一阶段是预处理阶段;第二阶段是编译阶段;第三阶段是编译阶段;第四阶段是链接阶段。执行这四个阶段（预处理器、编译器、汇编器和链接器）的程序共同构成了 C 编译系统。预处理

阶段：预处理阶段主要用于处理源文件中的预处理指令，并根据指令对源代码进行更改和添加。例如：“#include”指令将头文件的内容补充到源文件中;“#define”指令用于宏定义，允许条件编译和内容替换。编译阶段

：编译阶段主要用于分析预处理文件的词法和句法android 源码编译c，并将其转换为等效于源代码的汇编代码。组装阶段

：组装阶段将编译输出的汇编代码转换为机器代码，也称为目标代码，与计算机硬件有关。链接

阶段：链接阶段将多个目标代码文件和库文件链接到可执行文件中。

编译实例

下面取面积计算器程序在”

C程序结构“为例，并使用Ubuntu系统下的GCC编译器编译和链接面积计算器程序。面积

计算器程序可以估计矩形、正方形、平行四边形和三角形的面积，它由main.c、rectangle.c、square.c、paraller.c、triangle.c、area.h五个源文件和一个头文件组成，area.h头文件描述了面积估计函数的原型。面积计算器程序的结构如图所示。有关程序代码，请参阅 C 程序结构。

图 1-8 面积计算器程序结构

预处理阶段预处理

阶段主要处理C程序源文件中的预处理指令，如 #include 指令和宏定义。预处理阶段会预处理所有 C 源文件，预处理后的文件也是可以用文本编辑器打开的文本文件，但它们的文件大小比 C 源文件大得多，因为预处理后的文件会将 #include 指令引入的头文件写入 C 源文件。面积计算器的main.c文件使用 #include 指令，主码如下：

//引入C语言标准输入输出函数库
//stdio.h是标准输入输出函数库的头文件
#include
//引入面积计算器函数头文件
include "area.h"
void main()
{
……
}

GCC 编译器提供以下命令来预处理 C 源文件：

gcc -e c 源文件 -o [预处理文件]。

例如：

gcc -E main.c -o main.i

主.c 文件经过预处理

，并且预处理的文件是 main.i。执行上述预处理命令时，需要 gcc 才能找到 main.c 文件。

在主预处理后，文件main.i

比main.c大很多，感兴趣的朋友可以在实际操作后用文本编辑器打开main.i文件，看看上面的内容。

面积计算器程序是所有C源文件预处理文件的列表，从列表中可以看出，除了main.c文件外，其他预处理文件和C源文件的文件大小变化不大，因为这个C源文件不包含头文件。

编译阶段

编译阶段将预处理后的文件转换为汇编代码，编译后的汇编代码也是文本文件，可以直接用文本编辑器打开汇编代码。

GCC 编译器提供以下命令来编译预处理的文件：

gcc -E 预处理文件 -o [汇编代码]。

例如：

gcc -S square.i -o square.s

编译 square.i 文件，编译后的文件是 square.s。执行上述预处理命令时android 源码编译c，需要 gcc 才能找到 square.i 文件。

编译后的汇编代码如下图所示

编译阶段

装配阶段将汇编代码转换为机器代码（机器可以直接执行的CPU指令），转换程序也称为汇编程序。由于具有不同 CPU 体系结构的计算机提供不同的指令集和支持运行的不同机器代码，因此有必要在具有不同 CPU 体系结构的计算机上运行支持 CPU 体系结构的汇编程序。例如，IBM-PC使用Intel X86系列处理器，单片机通常使用ARM架构系列处理器，如果要使编译后的汇编程序在IBM-PC上运行，则需要调用支持IBM-PC指令集的汇编程序，如果希望编译后的汇编程序在ARM架构计算机上运行，则需要调用支持ARM指令集的汇编程序。

组装阶段输出的文件是目标文件，该文件采用二进制格式，无法使用文本编辑器浏览。GCC 编译器提供以下命令来预处理 C 源文件：

gcc -c 汇编代码文件 -o [对象文件]。

例如：

gcc -c 矩形.s -o 矩形.o

编译 rectangle.s 文件，编译后的文件是 rectangle.o。执行上述预处理命令时，需要 gcc 来查找 rectangle.s 文件。

执行装配阶段后，面积计算器程序文件列表如下图所示

链路阶段

这

面积计算器程序在组装阶段输出 main.o、square.o、triangle.o、rectangle.o、paraller.o 对象文件，并且这些对象文件必须在链接阶段作为可执行文件链接。链接使用 ld 命令，ld 是 GCC 提供的链接器，它将对象文件与库作为可执行程序或库文件链接。但是，ld 链接器通常不独立使用，GCC 手动调用链接器。

输入以下命令：

gcc main.c paraller.c rectangle.c square.c triangle.c

面积计算器程序的编译和链接完成。

本文摘要

通过上面的分析可以看出，C程序的编译过程经历了四个阶段：预处理、编译、汇编和链接。令人惊讶的是，C 程序编译工具提供了一次性编译和链接命令，编译器手动执行这四个阶段，而无需开发人员的参与。