02. 알아두면 정말 유용한 C소스 컴파일 과정(1)

|| C 소스의 전체 컴파일 과정

gcc는 GNU에서 만든 C컴파일러라고 말하지만 사실 컴파일러 드라이버이다.

gcc는 실제 컴파일 과정을 담당하지 않고 전처리기와 C 컴파일러, 어셈블러, 링커를 각각 호출해 주는 역할만 한다.

이렇게 각각의 컴파일 과정에 필요한 명령을 순차적으로 호출해 주는 것을 컴파일러 드라이버라고 한다.

그럼 진짜 컴파일러는 어디에 있을까?

[oneone@study study]$ /usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/

cc1       cc1plus   collect2  f951

cc1: C compiler, -E 옵션을 붙이면 C전처리기로 동작.

cc1plus : C++ compiler, -E 옵션을 붙이면 C++ 전처리기로 동작

collect2 : 링커(내부에서 ld 호출)

f951 : 포트란 컴파일러

/usr/bin 디렉토리에 가보면 다음과 같은 파일들이 있는데, 이를 컴파일러 드라이버들이다.

cc : C컴파일러 드라이버, gcc와 동일

gcc : C컴파일러 드라이버

c++ : C++ 컴파이러 드라이버, g++ 와 동일

g++ : C++ 컴파일러 드라이버

gcj : 자바 컴파일러 드라이버(페도라 미 설치)

[gcc 컴파일 과정]

like.c소스 → [cpp0 or cc1 -E 전처리기] → like.i 전처리 결과 → [cc1 C컴파일러] → like.s 어셈블리 파일 → → [as 어셈블러] → like.o 오브젝트 파일 → [ld or collect2] → like 실행파일

like.c 파일의 컴파일 과정을 알아보기 위해 다음 명령으로 컴파일 한다.

[oneone@study study]$ gcc -v -save-temps -o like like.c

[oneone@study study]$ gcc -v -save-temps -o like like.c Using built-in specs. Target: i686-redhat-linux Configured with: ../configure --prefix=/usr --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --with-bugurl=http://bugzilla.redhat.com/bugzilla --enable-bootstrap --enable-shared --enable-threads=posix --enable-checking=release --with-system-zlib --enable-__cxa_atexit --disable-libunwind-exceptions --enable-gnu-unique-object --enable-languages=c,c++,objc,obj-c++,java,fortran,ada --enable-java-awt=gtk --disable-dssi --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-1.5.0.0/jre --enable-libgcj-multifile --enable-java-maintainer-mode --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --disable-libjava-multilib --with-ppl --with-cloog --with-tune=generic --with-arch=i686 --build=i686-redhat-linux Thread model: posix gcc version 4.4.4 20100503 (Red Hat 4.4.4-2) (GCC) COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-save-temps' '-o' 'like' '-mtune=generic' '-march=i686'  /usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/cc1 -E -quiet -v like.c -mtune=generic -march=i686 -fpch-preprocess -o like.i ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/include-fixed" ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/../../../../i686-redhat-linux/include" #include "..." search starts here: #include <...> search starts here:  /usr/local/include  /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/include  /usr/include End of search list. COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-save-temps' '-o' 'like' '-mtune=generic' '-march=i686'  /usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/cc1 -fpreprocessed like.i -quiet -dumpbase like.c -mtune=generic -march=i686 -auxbase like -version -o like.s GNU C (GCC) version 4.4.4 20100503 (Red Hat 4.4.4-2) (i686-redhat-linux)         compiled by GNU C version 4.4.4 20100503 (Red Hat 4.4.4-2), GMP version 4.3.1, MPFR version 2.4.2. GGC heuristics: --param ggc-min-expand=42 --param ggc-min-heapsize=24314 Compiler executable checksum: 72dc052d4f2936b9a3bac52ec96d8f03 COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-save-temps' '-o' 'like' '-mtune=generic' '-march=i686'  as -V -Qy -o like.o like.s GNU assembler version 2.20.51.0.2 (i686-redhat-linux) using BFD version version 2.20.51.0.2-15.fc13 20091009 COMPILER_PATH=/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/ LIBRARY_PATH=/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/../../../:/lib/:/usr/lib/ COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-save-temps' '-o' 'like' '-mtune=generic' '-march=i686'  /usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/collect2 --no-add-needed --eh-frame-hdr --build-id -m elf_i386 --hash-style=gnu -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -o like /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/../../../crt1.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/../../../crti.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/crtbegin.o -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4 -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4 -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/../../.. like.o -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed -lc -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/crtend.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4/../../../crtn.o

위의 출력에서 확인 할 수 있듯이 gcc는 내부적으로 cc1 -E, cc1, as, collect2를 각각 호출함을 알 수 있다.

컴파일시 옵션 -save-temps 옵션에 의해 컴파일 중간 과정에서 생긴 like.i파일과 like.s파일이 보존되었음을 확인 할 수 있다.

[oneone@study study]$ ls

like  like.c  like.i  like.o  like.s

like.i와 like.s를 각각 열어보면

like.i

.... 생략  extern char *ctermid (char *__s) __attribute__ ((__nothrow__)); # 908 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern void flockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__)); extern int ftrylockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__)) ; extern void funlockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__)); # 938 "/usr/include/stdio.h" 3 4 # 2 "like.c" 2 int main() {  printf("I like you!\n");  return 0; }

like.s

.file   "like.c"         .section        .rodata .LC0:         .string "I like you!"         .text .globl main         .type   main, @function main:         pushl   %ebp         movl    %esp, %ebp         andl    $-16, %esp         subl    $16, %esp         movl    $.LC0, (%esp)         call    puts         movl    $0, %eax         leave         ret         .size   main, .-main         .ident  "GCC: (GNU) 4.4.4 20100503 (Red Hat 4.4.4-2)"         .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

이런 like.i파일과 like.s파일은 컴파일 중간 과정의 산물로서 컴파일러 오류로 인한 문제나 전처리 과정에서의

오류로 인한 문제가 발생 했을 때 유용하게 사용할 수 있다.

|| cc1 -E에 의한 전처리 과정

첫번째 과정은 헤더파일 삽입, 두 번째 과정은 매크로 치환 및 적용이다.

like.c

#include <stdio.h> void myFunc(void); int main() {         myFunc();         return 0; } void myFunc(void) {         printf("I like you\n"); }

main() 함수 내에서 myFunc() 함수를 사용할려면 myFunc() 함수 사용 이전에 함수의 원형을 void myFunc();과 같은 형식으로 선언해야한다.

printf()함수는 include한 stdio.h파일에 선형이 되어있다. 헤더파일을 C 소스내에 include하면 전처리기가 include한 자리에 헤더파일의 내용을 붙인다. 헤더파일은 설정된 디렉토리 순으로 파일을 찾는다. include할 디렉토리를 추가하기 위해선 gcc 옵션으로 -I[디렉토리] 라고 추가하면 된다.

osCode.c

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void main(){ #ifdef __oneone__         printf("oneone\n"); #elif __babo__         printf("babo\n"); #endif }

[oneone@study study]$ gcc -D__babo__ -g -o osCode osCode.c

[oneone@study study]$ ./osCode

babo

-D옵션은 C 소스 파일의 제일 첫부분에 #define한 것과 의미가 같다.

-D 옵션 인자들은 주로 운영체제별로 코드를 달리해야 될 때 이용한다.

현재 gcc 버전에서는 자동으로 운영체제따라 -D 인자값을 설정한다(리눅스 __linux__ , 윈도 __WINDOWS__)

소스상에서 define되지 않았지만 전처리기가 임의로 define 하는 것을 predefine 매크로 한다.

출처 : 

http://www.oneone.kr/?mid=UnixPUtil&page=1&document_srl=5653