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gcc.md

File metadata and controls

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GCC

  • the GNU Compiler Collection

C코드 컴파일과정

  1. cpp0 : 전처리기
    • 전처리된 .i 파일 생성
  2. cc1 : C컴파일러
    • 어셈블로 변환된 .s 파일 생성
  3. as : 어셈블러
    • 오브젝트 .o 파일 생성
  4. ld / collect2 : 링커
    • elf 실행파일 생성

간단한 컴파일

# gcc [options...] file
$ gcc -v -DDEBUG -Wall -W -O2 -I~/work/include -L~/work/lib -o test test.c

컴파일된 ELF 헤더확인

$ readelf --all test
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:                              EXEC (Executable file)
  Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x400455
  Start of program headers:          64 (bytes into file)
  Start of section headers:          6592 (bytes into file)
  Flags:                             0x0
  Size of this header:               64 (bytes)
  Size of program headers:           56 (bytes)
  Number of program headers:         9
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         30
  Section header string table index: 27
...

gcc 옵션

  • -E
    • 전처리 과정의 결과를 출력
    • --save-temps 옵션을 사용하여 *.i 파일을 보는 것이 좀 더 편함
  • -S
    • cc1으로 전처리된 파일을 어셈블리 파일까지만 생성
    • 이 옵션을 주고 컴파일하면 어셈블리파일 *.s 파일이 생성
  • -c
    • as 어셈블러에 의해 어셈블리 파일을 컴파일까지만 생성
    • 이 옵션을 주고 컴파일하면 오브젝트(목적)파일 *.o 파일이 생성
  • -v
    • verbose
  • --save-temps
    • 중간파일인 전처리파일(*.i)과 어셈블리파일(*.s)파일을 지우지 않음

cpp0 (전처리기) 옵션

  • -I[경로]
    • 헤더파일 탐색 디렉토리 추가
    • -I/home/jongpak/dev/include
  • -D[매크로]
    • 전처리시 매크로를 define
    • #define X 를 한 효과
  • -D[매크로]=[값]
    • 전처리시 매크로를 define
    • #define X Y 를 한 효과
  • -U[매크로]
    • -D의 반대효과
    • #undef X 를 한 효과
  • -M, -MM
    • 코드의 종속파일 목록을 보여줌 : Makefile 만들때 유용함 
      $ gcc -M test.c
test.o: test.c /usr/include/stdc-predef.h /usr/include/stdio.h \
 /usr/include/features.h /usr/include/sys/cdefs.h \
 /usr/include/bits/wordsize.h /usr/include/gnu/stubs.h \
 /usr/include/gnu/stubs-64.h \
 /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/include/stddef.h \
 /usr/include/bits/types.h /usr/include/bits/typesizes.h \
 /usr/include/libio.h /usr/include/_G_config.h /usr/include/wchar.h \
 /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/include/stdarg.h \
 /usr/include/bits/stdio_lim.h /usr/include/bits/sys_errlist.h
$ gcc -MM test.c
test.o: test.c
  • -nostdinc
    • 디폴트 include 디렉토리(/usr/include 등)에서 헤더파일을 탐색하지 않음
    • -I 옵션으로 준 디렉토리에서만 탐색
  • -C
    • 전처리 과정에서 주석을 남겨둠
  • -Wp,[옵션]
    • gcc 옵션이 아닌 cpp0 옵션으로 전달

cc1 (C컴파일러) 옵션

  • -std=[c89/c99/..]
    • C 문법을 선택
  • -W, -Wall
    • -Wall : 모호한 문법에 대한 경고 출력
    • -W : 합법적이지만 모호한(?) 코드에 대한 부가정보 출력
    • 특정 경고를 출력하지 않으려면 -Wno-unused-variable 등과 같이 사용
    • 또는 특정 경고를 출력하려면 -Wunused-variable 등과 같이 사용
  • -w
    • 모든 경고 출력 안함 (-W의 반대)
  • -Werror
    • 경고를 에러처럼 취급 : 경고 발생시 에러로써 컴파일 중단
  • -O0, -O1, -O2, -O3
    • -O0 : 최적화 하지 않음
    • -O1 : 1단계 최적화
    • -O2 : 2단계 최적화 (가장 많이 사용하는 최적화 옵션)
    • -O3 : 3단계 최적화 (잘 쓰지 않음)
    • -Os : 사이즈 최적화 (주로 임베디드)
  • -g
    • 디버깅 정보 포함
    • 디버거에서 제공할 디버깅 심볼도 포함
    • objdummp -S file 로 코드심볼 확인 가능 (코드가 나옴)
  • -pg
    • 프로파일링 코드 삽입
    • 이 옵션을 주고 컴파일된 파일을 실행하면 gmon.out이 생성됨.
    • gmon.out 파일은 gprof 로 확인하면 함수 호출시간 등 분석가능

as (어셈블러) 옵션

  • -Wa,[옵션]
    • gcc 옵션이 아닌 as 옵션으로 전달
    • -al : 어셈블된 instruction 출력
    • -as : 정의된 심볼 출력
    • -I[경로] : include 디렉토리 지정 (C파일이 아닌 어셈블 인클루드 파일)
    • -march=[아키텍쳐] : 해당 아키텍처로 어셈블리함

collect2 / ld (링커) 옵션

  • -L[라이브러리 디렉토리]
    • 라이브러리(*.a) 디렉토리를 지정
  • -l[라이브러리 이름]
    • 같이 링크할 라이브러리 이름
    • libc 일 경우 c, libm 일 경우 m
  • -shared
    • 공유 라이브러리와 정적 라이브러리가 있을 경우 공유 라이브러리를 우선시하여 링크 (기본값)
  • -static
    • -shared의 반대
  • -nostdlib
    • 표준 C 라이브러리를 사용하지 않음 (주로 OS/부트로더/디바이스 드라이버 컴파일할때 사용함)
  • -nostartfiles
    • crt1.o 같은 스타트업 파일 링크하지 않음 (주로 OS/부트로더/디바이스 드라이버 컴파일할때 사용함)
  • -Wl,[링크옵션]
    • gcc 옵션이 아니라 링커에게 옵션을 전달
    • -s : 실행파일에서 심볼 테이블 제거
    • -M : 심볼 정보를 자세하게 출력