#小课堂专题篇3-makefile ##编译时发生了什么你知道C语言编译时发生了什么吗？

我们可以写一个小程序测试一下，比如最简单的打印Hello World，把它取名为hello.c。

我们之前让大家安装了GCC并介绍了它的简单使用。

已知的命令例如gcc -c能够编译生成目标文件，gcc -o则能够输出文件名。

比如我们使用类似gcc -o hello hello.c的命令，会把一个文件编译成叫hello的可执行文件；不过注意-o参数其实是让gcc输入到指定的文件中，无论是可执行文件、目标文件、汇编文件还是预编译C代码。

实际上，C语言的编译流程具体经历了四个步骤：

我们可以体验一下这个过程。 ###编译预处理（Pre-Processing）先输入这一行命令：gcc -E 目标文件.c

gcc -E hello.c

回车后我们会被一大堆代码刷屏，把它们用命令gcc -E hello.c > hello2.c导入hello2.c中，大概有800多行，拉到最后，才会出现hello.c的代码片段。

这就是编译预处理，它的主要作用如下：

gcc -S hello.c

然后呢你可以打开hello.s查看一下里面的内容……

嗯……更加看不懂了……

这就是汇编语言啦。 ###汇编（Assembling）用 gcc -c 目标文件.s　

gcc -c hello.s

我们会得到hello.o的二进制文件，打开它，你就会看到一堆看了要报警的符号，这就是传说中的机器码。 ###链接（Linking）刚刚一直到这个步骤，其实代码都不能执行。最后一步链接，需要在二进制文件hello.o的基础上，生成可执行文件（默认是.out文件，也可以自己加上-o参数）

gcc hello.o

然后你才终于得到了一个可以运行的C程序啦。

多文件工程makefile

当然啦，编译hello.c，日常并不会使用到这么多命令，只要gcc -o hello hello.c就够了。

但实际应用中，大部分时候我们并不能靠这一条命令来编译出一个可执行文件，因为一个可执行文件可能不是一个文件编译出来的。

比如下面这个程序：

#include <stdio.h>
#include <lib.c>
int main()
{
	printf("%d\n", mul(5,7))
}

我们用到了一个函数mul，但它不在main中，在lib里：

这是lib.c；

#include <stdio.h>
int mul(int a, int b)
{
	return a * b;
}

这是lib.h。

#ifndef LIB

#define LIB

int mul(int a, int b);
#endif

这时候，如果我们直接gcc -o main main.c,就会出现类似下面的报错：

/tmp/xxxx.o: In function `main':
main.c:(.text+0xf): undefined reference to `mul'
collect2: ld returned 1 exit status

这时候，我们就需要先把它们编译成目标文件（object file）：

gcc -c main.c -o main.o
gcc -c lib.c -o lib.o

然后链接起来：

gcc -o main main.o lib.o

实际上gcc这时候发挥的就是ld（链接）的作用，但如果我们使用ld main.o lib.o -o main却无法成功链接它们，这是因为gcc还链接了标准库，比如printf就在标准库里，如果使用ld，就找不到标准库了。

但这样很烦，尤其是文件多的时候，所以我们可以新建一个Makefile文件，内容为：

main: main.o lib.o
	cc -o main main.o lib.o
main.o: main.c lib.h
	cc - c main.c
lib.o: lib.c
	cc -c lib.c

它们的意思，比如main: main.o lib.o，表示main依赖main.o和main.c，而第二行，cc表示C compiler，指编译器，在我们这里是gcc（在OS X里其实就是clang）。

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