Makefile gcc shell

灰太狼 2022-06-08 07:24 207阅读 0赞

# 前言 #

> 打气，这些都是简单的工具，语法全部都不复杂，理解很容易。可以快速看书，然后再需要用的时候继续深化也就是先理解然后再需要用的时候强化练习。

# GCC #

gcc指令的一般格式为：gcc \[选项\] 要编译的文件 \[选项\] \[目标文件\]

#include<stdio.h>
      #include<stdlib.h>
     int main(void)
     {
          printf("Hello World!");
     }

gcc -o hello hello.c 这句命令默认进行了预处理、编译、汇编、链接工作，直接生成了可执行的二进制文件。其中-o 后结名字，表示输出文件，后面hello.c表示被处理的c文件，因为没有选项，所以默认进行上面描述的四步。

## 预处理 ##

> 在该阶段，编译器将C源代码中的包含的头文件如stdio.h展开并包含进来，用户可以使用gcc的选项”-E”进行查看。

gcc -E hello.c -o hello.i  
其中hello.i里面保存着头文件展开之后的c文件。

## 编译 ##

> gcc首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等，以确定代码的实际要做的工作，在检查无误后，gcc把代码翻译成汇编语言。用户可以使用”-S”选项来进行查看，该选项只进行编译而不进行汇编，生成对应的汇编代码。

gcc -S hello.c -o hello.s  
hello.s:

.file   "hello.c"
            .section        .rodata
    .LC0:
            .string "Hello World!"
            .text
            .globl  main
            .type   main, @function
    main:
    .LFB2:
            .cfi_startproc
            pushq   %rbp
            .cfi_def_cfa_offset 16
            .cfi_offset 6, -16
            movq    %rsp, %rbp
            .cfi_def_cfa_register 6
            movl    $.LC0, %edi
            movl    $0, %eax
            call    printf
            movl    $0, %eax
            popq    %rbp
            .cfi_def_cfa 7, 8
            ret
            .cfi_endproc
    .LFE2:
            .size   main, .-main
            .ident  "GCC: (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) 5.4.0 20160609"
            .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

上述”.”开头的行都是指导汇编器和链接器的命令。通常可以忽略。

## 汇编 ##

> 汇编阶段是把编译阶段生成的”.s”文件转成二进制目标代码，对应的指令是-c选项，生成hello.o

gcc -c hello.c -o hello.o

## 链接 ##

> 将编译输出文件hello.o二进制文件，最终链接成可执行文件。

## 函数库 ##

> 函数库一般分为静态库和动态库两种。静态库是指编译链接时，把库文件的代码全部加入到可执行文件中，因此生成的文件比较大，但在运行时也就不再需要库文件了。其后缀名一般为”.a”。动态库与之相反，在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时由运行时链接文件加载库，这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为”.so”,如libc.so.6就是动态库。gcc在编译时默认使用动态库。

在hello.c里面并没有定义”printf”的函数实现，且在预编译中包含进的”stdio.h”中也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现，那么，是在哪里实现”printf”函数的呢？最后的答案是：系统把这些函数实现都被做到名为libc.so.6的库文件中去了，在没有特别指定时，gcc会到系统默认的搜索路径”/usr/lib”下进行查找，也就是链接到libc.so.6库函数中去，这样就能实现函数”printf” 了，而这也就是链接的作用。  
用ldd命令查看动态库加载情况：ldd hello  
linux-vdso.so.1 => (0x00007ffe22ff0000)  
libc.so.6 => /lib/x86\_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f87a128e000)  
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000055cfade9a000)

## objdump ##

> 通过objdump -d可以查看目标文件(\*.o)对应内容的反汇编代码，反汇编器只是基于机器代码文件中的字节序列确定汇编代码。不需要访问程序的源代码或者汇编代码。

code.c

int accum = 0;
    int sum(int x , int y)
    {
            int t = x + y;
            accum += t;
            return t;
    }

main.c

#include<stdio.h>
    int sum(int ,int);
    int main(void)
    {
            return sum(1,3);
    }

通过gcc -c code.c -o code.o , objdum -d code.o可以得到下面代码：

0000000000000000 <sum>:           
      偏移  字节                      等价的汇编代码 
       0:   55                      push   %rbp
       1:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
       4:   89 7d ec                mov    %edi,-0x14(%rbp)
       7:   89 75 e8                mov    %esi,-0x18(%rbp)
       a:   8b 55 ec                mov    -0x14(%rbp),%edx
       d:   8b 45 e8                mov    -0x18(%rbp),%eax
      10:   01 d0                   add    %edx,%eax
      12:   89 45 fc                mov    %eax,-0x4(%rbp)
      15:   8b 15 00 00 00 00       mov    0x0(%rip),%edx        # 1b <sum+0x1b>
      1b:   8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax
      1e:   01 d0                   add    %edx,%eax
      20:   89 05 00 00 00 00       mov    %eax,0x0(%rip)        # 26 <sum+0x26>
      26:   8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax
      29:   5d                      pop    %rbp
      2a:   c3                      retq

通过gcc \*.c -o prog , objdum -d prog抽出sum可以得到下面代码：

00000000004004d6 <sum>:
      4004d6:       55                      push   %rbp
      4004d7:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
      4004da:       89 7d ec                mov    %edi,-0x14(%rbp)
      4004dd:       89 75 e8                mov    %esi,-0x18(%rbp)
      4004e0:       8b 55 ec                mov    -0x14(%rbp),%edx
      4004e3:       8b 45 e8                mov    -0x18(%rbp),%eax
      4004e6:       01 d0                   add    %edx,%eax
      4004e8:       89 45 fc                mov    %eax,-0x4(%rbp)
      4004eb:       8b 15 43 0b 20 00       mov    0x200b43(%rip),%edx        # 601034 <accum>
      4004f1:       8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax
      4004f4:       01 d0                   add    %edx,%eax
      4004f6:       89 05 38 0b 20 00       mov    %eax,0x200b38(%rip)        # 601034 <accum>
      4004fc:       8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax
      4004ff:       5d                      pop    %rbp
      400500:       c3                      retq

可以看出链接器将代码地址搬移到一段不同的地址范围中。并且确定了存储全局变量accum的地址。

# Makefile #

# shell #

## 变量和参数 ##

## 引用 ##

# 参考书籍： #

讲解gcc书籍：  
《Linux C程序设计大全》

讲解makefile书籍：  
《Linux C程序设计大全》  
《跟我一起写Makefile》

讲解shell书籍：  
《Shell脚本学习指南》  
《高级Bash脚本编程指南》