有关GCC编译器和链接器的问题

Question

假设您的程序由两个源文件（main.c 和auxiliary.c）和两个头文件（declarations.h 和auxiliary.h）组成。

然后按如下方式运行编译器：

$gcc main.c auxiliary.c -o myprogram

问题 1：编译器会为我的程序创建一个目标文件（即，仅缺少库）还是会创建两个目标文件，每个源文件一个（然后将所有内容链接在一起）？

问题2：是否需要单独调用链接器？因为如果您使用上面的命令，编译器会为您处理这个问题，对吧？

问题 3：为什么有些库会自动链接（例如，stdio）以及为什么有些库需要额外的工作（例如，math.h 需要在编译时添加 -lm）。 -lm 代表什么？

问题 4：假设您有一个源文件，并且您的程序不需要任何外部库。这是否意味着您从编译器获得的目标代码已经可以执行？ （即像 $gcc -c main.c 一样编译它）。

Answer 1

1. gcc 通常会为每个源文件创建一个对象。 但有一个

   -combine

   选项可以告诉你你想要什么。

2. 当您有几十个源文件时重新编译所有内容并不是一个好主意（当您有更多源文件时，您将它们拆分为库）。

3. 历史。 曾经有一段时间——在共享库之前——数学库相对较大，将其放入每个可执行文件中，即使是那些不需要它的人也被认为是浪费（使用数学库涉及 printf 等函数的替代版本，因此即使不使用也会产生费用）

4. 我正在等待看到一个甚至不使用标准库的任何部分的程序（逻辑上调用 main 是作为

   exit(main(argc, argv))

   完成的，所以至少

   exit

   被调用），然后是启动和完成代码。

Answer 2

1. gcc

   为每个源文件创建一个目标文件，然后链接它们以构建可执行文件。

2. 您的示例证明

   gcc

   能够链接所有需要的步骤

3. 自动链接的库是标准C 库。其他的需要具体说明。这允许在不需要时构建更小的可执行文件

   atan2()

   。
   

   -lm

   指示编译器应该找到 id 为

   m

   的数学库。在 Unix 上，其文件名是

   libm.so

   或

   libm.a

   ，具体取决于链接是动态（在运行时执行并生成较小的可执行文件）还是静态（在链接时执行并生成独立的可执行文件）。

4. 没有。无论如何，它必须链接到标准 C 库。此外，目标代码的文件格式与可执行文件不同。

Answer 3

问题 1：使用“-save-temps”执行 gcc 语句，您将看到编译器创建了两个目标文件。

问题2：对链接器的调用是隐式的。 “gcc”命令并不是真正的编译器，而是根据需要调用预处理器、编译器、汇编器和链接器来驱动编译过程。 在小型程序中，让“gcc”处理所有事情可能是个好主意，但对于具有许多源文件的大型程序，这意味着重新编译所有源文件，即使它们没有更改。

问题3：这是一个惯例问题。 （m 库是数学库。）

问题4：不，事实并非如此。总是有一些必须链接的附加代码来满足进程启动/拆卸的要求。在 Linux 上，这些是 crt1.o、crti.o、crtbegin.o 和 crtn.o 文件。