目錄
一、準備工作
二、編譯過程
1.預處理
2.編譯
3.彙編
4.連結
三、分析 ELF 檔案
1.ELF 檔案的段
2.反彙編 ELF
四、參考資料
一、準備工作
先建立一 個工作目錄 test1,然後用文本編輯器生成一個 C 語言編寫的簡單 hello.c 程式為示例，其源代碼如下所示：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("Hello World! \n");
return 0;
}
二、編譯過程
1.預處理
預處理的過程主要包括以下過程：
(1) 将所有的#define 删除，并且展開所有的宏定義，并且處理所有的條件預編
譯指令，比如#if #ifdef #elif #else #endif 等。
(2) 處理#include 預編譯指令，将被包含的檔案插入到該預編譯指令的位置。
(3) 删除所有注釋“//”和“”。
(4) 添加行号和檔案辨別，以便編譯時産生調試用的行号及編譯錯誤警告行号。
(5) 保留所有的#pragma 編譯器指令，後續編譯過程需要使用它們。
使用 gcc 進行預處理的指令如下：
gcc -E hello.c -o hello.i
2.編譯
編譯過程就是對預處理完的檔案進行一系列的詞法分析，文法分析，語義分析及優化後生成相應的彙編代碼。
使用 gcc 進行編譯的指令如下：
gcc -S hello.i -o hello.s
3.彙編
彙編過程調用對彙編代碼進行處理，生成處理器能識别的指令，儲存在字尾為.o的目标檔案中。由于每一個彙編語句幾乎都對應一條處理器指令，是以，彙編相對于編譯過程比較簡單，通過調用 Binutils 中的彙編器 as 根據編指令和處理器指令的對照表一一翻譯即可。當程式由多個源代碼檔案構成時，每個檔案都要先完成彙編工作，生成.o 目标檔案後，才能進入下一步的連結工作。注意：目标檔案已經是最終程式的某一部分了，但是在連結之前還不能執行。
使用 gcc 進行彙編的指令如下：
gcc -c hello.s -o hello.o
4.連結
連結也分為靜态連結和動态連結，其要點如下：
(1) 靜态連結是指在編譯階段直接把靜态庫加入到可執行檔案中去，這樣可執行檔案會比較大。連結器将函數的代碼從其所在地（不同的目标檔案或靜态連結庫中）拷貝到最終的可執行程式中。為建立可執行檔案，連結器必須要完成的主要任務是：符号解析（把目标檔案中符号的定義和引用聯系起來）和重定位（把符号定義和記憶體位址對應起來然後修改所有對符号的引用）。
(2) 動态連結則是指連結階段僅僅隻加入一些描述資訊，而程式執行時再從系統中把相應動态庫加載到記憶體中去。
1.在 Linux 系統中，gcc 編 譯鍊 接時的動态庫搜尋路徑順序通常為：首先從 gcc 指令的參數-L 指定的路徑尋找 ；再從環境變量LIBRARY_PATH 指 定的路徑尋址；再從預設路徑/lib、/usr/lib、 /usr/local/lib 尋找 。
2.在 Linux 系統中，執 行二 進制 檔案 時的 動态 庫搜 索路 徑的 順序 通常 為：首 先搜 索編 譯目标 代碼 時指 定的 動态 庫搜 索路 徑；再從環境變量 LD_LIBRARY_PATH 指定的路徑尋址；再從配置檔案/etc/ld.so.conf 中指定動态庫搜尋路徑 ；再從預設路徑/lib、/usr/lib尋找。
3.在 Linux 系統 中， 可以用 ldd指令檢視一個可執行程式依賴的共享庫。 由于連結動态庫和靜态庫的路徑可能有重合，是以如果在路徑中有同名的靜态庫檔案和動态庫檔案，比如 libtest.a 和 libtest.so，gcc 連結時預設優先選擇動态庫，會連結libtest.so，如果要讓 gcc 選擇連結 libtest.a 則可以指定 gcc 選項-static，該選項會強制使用靜态庫進行連結。以 Hello World 為例：
如果使用指令“gcc hello.c -o hello”則會使用動态庫進行連結，生成的
ELF 可執行檔案的大小（使用 Binutils 的 size 指令檢視）和連結的動态庫
（使用 Binutils 的 ldd 指令檢視）如下所示：
gcc hello.c -o hello
size hello //使用 size 檢視大小
ldd hello //可以看出該可執行檔案連結了很多其他動态庫，主要是 Linux的glibc動态
三、分析 ELF 檔案
1.ELF 檔案的段
ELF 檔案格式如下圖所示，位于 ELF Header 和 Section Header Table 之間的都是段（Section）。一個典型的 ELF 檔案包含下面幾個段：
.text：已編譯程式的指令代碼段。
.rodata：ro 代表 read only，即隻讀資料（譬如常數 const）。
.data：已初始化的 C 程式全局變量和靜态局部變量。
.bss：未初始化的 C 程式全局變量和靜态局部變量。
.debug：調試符号表，調試器用此段的資訊幫助調試。
可以使用 readelf -S 檢視其各個 section 的資訊如下：
readelf -S hello
2.反彙編 ELF
由于 ELF 檔案無法被當做普通文本檔案打開，如果希望直接檢視一個 ELF 檔案包含的指令和資料，需要使用反彙編的方法。
使用 objdump -D 對其進行反彙編如下：
objdump -D hello
使用 objdump -S 将其反彙編并且将其 C 語言源代碼混合顯示出來：
gcc -o hello -g hello.c
objdump -S hello
四、參考資料
gcc編譯工具集中各軟體的用途，了解EFF檔案格式_fat_yuchen的部落格-CSDN部落格
https://blog.csdn.net/fat_yuchen/article/details/120657292