你真的了解Linux下gcc编译器的工作过程吗？

小豆丁：老张！老张！

老张：干嘛？

小豆丁：咋啦？愁眉苦脸的，是不是又被媳妇给揍了？

老张：开玩笑，我在家那就是相当于老虎的存在，谁敢揍我！

媳妇：老张，你说啥？我没听清，你再说一遍？

老张：我是老虎，你是武松......

小豆丁：哈哈哈...哈哈哈...老张！你又怂了...

老张：要是没事的话就赶紧给我圆润的离开！！！

小豆丁：有事有事！嘿嘿，我想问问，啥事可执行程序啊？

老张：就是可以执行的程序。

小豆丁：额...具体说说呗...

老张：哼，不想说！

小豆丁：我错了，老张，不该笑话你，你就跟我说说吧！

老张：看在你态度还算诚恳的态度上，就跟你说说吧！可执行程序，实际上就是计算机可以执行的指令的集合，我们在电脑上写好的程序代码，经过编译器的编译，最终形成的就是可执行程序，这样计算机就可以按照代码中想要表达的功能进行工作了。

小豆丁：那编译器是怎么把代码编程可执行程序的啊？

老张：这个过程就有点复杂了。我们以Linux操作系统gcc编译器为例，来看下对C程序的编译处理过程。

小豆丁：嗯嗯，快讲吧，我已经准备好记录了！

老张：计算机只认识二进制0和1这种文件，而我们写的C程序显然不是二进制文件，这就需要编译器对我们写好的程序进行编译，使之变成计算机可以识别的二进制文件，也就是你刚刚所问的可执行程序。从C程序文件到可执行程序，可以分为四个过程。

小豆丁：哪四个过程啊？

老张：第一个就是预处理过程，可以通过gcc编译器配合用-E选项进行处理，比如下图，有一个写好的C语言程序

通过gcc -E hello.c -o hello.i指令，我们可以完成hello.c文件的预处理操作，将预处理操作之后得到的结果保存到hello.i文件中。

小豆丁：那预处理阶段编译器都做什么工作了。

老张：这个问题问得好，我们可以打开hello.i文件，看看预处理之后的得到的内容，如下图。

从图中我们可以看到，代码有原本的五六行扩充到了八百多行。这是因为在原本程序中，我们通过预处理指令#include包含了头文件stdio.h，编译器在预处理过程中会将包含的头文件替换进我们的程序中，所以看到预处理后文件的代码量增加很多。

小豆丁：那预处理阶段只是进行头文件的替换吗？

老张：当然不是了，在预处理阶段，除了头文件的替换之外，还会进行宏替换和条件编译的处理。

小豆丁：哦哦，我记住了，那第二个阶段呢？

老张：第二个阶段叫做汇编阶段，我们可以通过gcc -S hello.i -o hello.s指令完成操作，将hello.i文件进行汇编处理，将处理后得到的内容存放到hello.s文件中。如下图

小豆丁：这个阶段都做了什么工作啊？

老张：我们可以打开hello.s文件看下，发现文件内容已经不是C语言的代码了，在这个阶段，编译器会把我们的代码转换成汇编指令，如下图

小豆丁：是不是从C语言的代码转换成汇编指令，计算机就更容易理解和执行了？

老张：你说得对，值得表扬！

小豆丁：哈哈，本豆丁也是很聪明的，励志要称为一名优秀的程序员！

小豆丁：那第三个阶段是什么啊？

老张：第三个阶段是编译阶段，在这个阶段编译器会将汇编文件转换成二进制文件，我们把转换后的二进制文件称为目标文件，可以用gcc -c hello.s -o hello.o指令完成操作，具体如图。

小豆丁：老张，这个hello.o文件我打开后怎么看不懂啊，都是乱码啊？

老张：看不懂是正常的，因为这是个二进制文件，已经不是我们所能理解的代码范畴内了。

小豆丁：既然这是一个二进制文件，是不是计算机就能理解了？是不是我们就可以执行它了？

老张：还不能，虽然hello.o是一个二进制文件，但是还不能执行，我们还需要最后一步操作，叫做链接，将程序执行过程中需要用到的一些库和运行时文件链接到hello.o上，形成最终的a.out可执行程序，才能运行。

小豆丁：哦，还要链接库和相关文件啊，那最后一步怎么操作啊？

老张：最后一步比较简单，用gcc hello.o指令就可以，最后会生成可执行程序a.out，这个时候就可以运行了，如下图。

小豆丁：哦，我懂了，我们写好的C语言程序，要经过编译器编译才能成为可以运行的程序，而这个编译的过程分为四步，分别是预处理、汇编、编译和链接，每一步都有自己的功能和作用。

老张：不错不错，孺子可教也。

小豆丁：谢谢老张，我走了，赶紧回去敲个代码试试去！哈哈！

小豆丁：还有啊，没事不用总惹你媳妇生气了，看把你揍的！

老张：......

老张：喜欢老张的话，就关注我吧，每天分享一个IT小知识！