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Apr 07. 2019
C언어 빌드 과정 (build process)
with gcc
프로그래밍을 처음 시작하면 만나는 첫 예제는 hello world 출력이 아닐까 싶다.
그런데 이 쉬운 예제, 빌드 과정은 어떻게 될까?
#include <stdio.h>
int main() {
printf("hello world!");
return 0;
}
일단 hello world 예제를 빌드해 보자. 빌드 환경은 윈도우에서 MinGW-W64와 Git Bash를 설치하여 gcc를 사용할 것이다. 해당 환경 구축은 여기를 참고하면 된다.
1. 일단 빌드해 보기
일단 gcc로 빌드를 해보자. 먼저 앞의 예제 코드를 포함한 hello.c 파일을 만든다.
Git Bash shell에서 만드는 방법은 vi hello.c를 입력하고 코드를 복사해서 붙여 넣는다. 그 후 Esc를 누르고 x 또는 wq!를 입력하고 엔터키를 누르면 된다. 다른 방법으로는 그냥 메모장 등에서 만들어서 현재 경로에 넣어주면 된다.
빌드를 하는 방법은 다음과 같다.
gcc hello.c
또는
gcc hello.c -o hello
첫 번째는 실행 파일명을 따로 지정해 준 것이 아니라서 a.exe라는 실행파일이 만들어진다. 두 번째는 hello.exe라는 실행파일이 만들어진다. 두 번째 방법(gcc 소스파일 -o 실행파일명)으로 빌드를 해보자.
빌드 후 ls 명령어로 확인해 보면 hello.exe가 만들어진 것을 볼 수 있다. 실행은 ./hello.exe 라고 입력하면 된다. 그러면 정상적으로 hello world!가 출력되는 것을 확인할 수 있다.
단 한 줄의 명령어로 실행파일이 뚝딱 만들어졌다. 하지만 실제로는 아래와 같은 과정을 거쳐서 만들어진다.
빌드 과정빌드 과정은 여러 중간 단계를 거친다. gcc 명령어에 옵션을 추가하여 각 단계별로 결과를 확인할 수 있다.
컴파일러인 gcc는 다음과 같이 각 단계에 적합한 툴을 호출한다.
전처리 (Preprocess) : cpp
컴파일 (Compile) : cc1
어셈블 (Assemble) : as
링크 (Link) : ld
2. 전처리 (Preprocess)
전처리는 다음 부분에 해당한다.
전처리 단계헤더파일을 포함하고 매크로 확장을 하는 단계이다. 매크로 확장은 매크로 생성이라고도 한다. 즉 다음과 같은 구문을 처리하는 것이다.
#include <stdio.h> // 헤더 파일
#define MAX_NUM = 100 // 매크로
gcc는 cpp라는 전처리기를 사용한다. 전처리 단계까지만 진행하는 방법은 다음과 같다.
gcc -E hello.c -o hello.i
이때 결과물은 포함된 헤더파일에 정의된 변수와 함수를 포함하는 hello.i이다.
3. 컴파일 (Compile)
컴파일은 다음 부분에 해당한다.
컴파일 단계컴파일 단계에서 C언어 코드가 cc1에 의해 어셈블리어로 변환된다.
이 단계까지만 진행하려면 다음과 같은 옵션을 사용하면 된다.
gcc -S hello.c
이때 결과물은 어셈블리어 형태의 데이터와 코드를 포함하고 있는 hello.s이다.
4. 어셈블 (Assemble)
어셈블은 다음 부분에 해당한다.
어셈블 단계어셈블 단계에서는 C코드를 컴파일하고 그것을 모은다. gcc는 as라는 어셈블러를 사용한다.
이 단계까지 진행하기 위해서는 다음과 같은 옵션을 사용한다.
gcc -c hello.c
결과는 각 소스에 대한 binary 파일(=object 파일)인 hello.o이다. binary 파일은 데이터와 기계어를 포함한다.
5. 링크 (Link)
링크는 다음 부분에 해당한다.
링크 단계