【C言語】ビルドについて

ビルドとは

ソースコードを人間語から機械語に翻訳すること

Cプログラムを実行ファイルにする流れ

1. プリプロセス
   #include や #define を展開
   例: #include "util.h" → util.h の中身をソースに埋め込む

2. コンパイル
   C言語のソースコード（.c）を アセンブリ言語 に変換

3. アセンブル
   アセンブリ言語を 機械語 に変換して オブジェクトファイル（.o） を作る

4. リンク
   複数のオブジェクトファイル + ライブラリを結合して 実行ファイル を作る

実際にCソースを動かしてみる

ディレクトリ構成と中身

project/
 ├── main.c
 ├── util.c
 └── util.h

main.c

#include <stdio.h>
#include "util.h"

int main(){
    int a = 2, b = 3;
    int sum = add(a,b);
    printf("sum = %d\n",sum);
    return 0;
}

util.c

#include "util.h"

int add(int x, int y){
    return x + y;
}

util.h

int add(int x, int y);

以下のコマンドを実行してコンパイルを行う

gcc -c main.c   # → main.o（前処理＋コンパイル＋アセンブル）
gcc -c util.c   # → util.o
gcc -o prog main.o util.o   # → 実行ファイル prog（標準Cライブラリも自動リンク）
./prog          # 実行: sum = 5

処理を一つづつ見てみる

1. gcc -c main.c
   main.cのincludeを展開しmain.oを生成する
   この時、util.hにadd関数の宣言があるため、add関数の実装を行っていなくてもエラーにならない。
2. gcc -c util.c
   util.cのincludeを展開しutil.oを生成する
   add関数の実装はutil.cで行っている。
3. gcc -o prog main.o util.o
   main.oとutil.oをリンクして実行ファイルのprogを生成する
   add関数の実態はutil.oにあるため、main.cで記載していたaddの処理がそのまま使用できる
   ※util.oをリンクしなかった場合「undefined reference to `add'」になる