编译和链接

通过一个代码示例理解编译与链接的过程

安装gcc
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sudo apt-get install build-essential

编写示例代码

main.c

#include<stdio.h>

int add(int a, int b);

int main(){
    printf("hello,world!\n");     
    int result = add(5,5);
    return 0;
}

math.c

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int add(int a, int b){
    return a + b;
}

编译示例代码的两个文件main.c和math.c，得到对应的目标文件（Object File）main.o和math.o

注：目标文件是二进制文件，文件格式是ELF（Executable and Linkable Format）,ELF格式是linux下所有可执行文件的通用格式。

gcc -c main.c
gcc -c math.c

file main.o
#main.o: ELF 64-bit LSB relocatable, x86-64, version 1 (SYSV), #not stripped

readelf -h main.o
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF64
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              REL (Relocatable file)
  Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x0
  Start of program headers:          0 (bytes into file)
  Start of section headers:          672 (bytes into file)
  Flags:                             0x0
  Size of this header:               64 (bytes)
  Size of program headers:           0 (bytes)
  Number of program headers:         0
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         14
  Section header string table index: 13

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readelf -S main.o
# .text 代码区域
# .data 数据区域

objdump -s -d main.o

-d:将代码段反汇编

-s:将代码段反汇编的同时，将反汇编代码和源代码交替显示，编译时需要给出- g，即需要调试信息。

右侧汇编指令中有两个call指令，既主函数中对printf和add的调用，从机器码可以看出跳转地址为0，需要在后续根据重定位表更新到printf和add的实际地址。

objdump -r main.o

查看两个函数调用的信息（地址偏移量、类型和值）

链接

链接调用的函数机器码并组装为可执行文件main

1	gcc main.o math.o -o main

执行可执行文件main

1 2	./main # 输出hello,world

通过makefile来进行编译链接步骤

all: main

main: main.o math.o
        gcc main.o math.o -o main

main.o: main.c
        gcc -c main.c

math.o: math.c
        gcc -c math.c

clean:
        rm main main.o math.o

make main

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