gcc命令其实依次执行了四步操作：1.预处理(preprocessing), 2.编译(compilation), 3.汇编(assemble), 4.链接(linking)。
为了下面步骤讲解的方便，我们需要一个稍微复杂一点的例子。假设我们自己定义了一个头文件mymath.h，实现一些自己的数学函数，并把具体实现放在mymath.c当中。然后写一个test.c程序使用这些函数。程序目录结构如下：
├── test.c
└── inc
├── mymath.h
└── mymath.c程序代码如下：
// test.c #include#include "mymath.h"// 自定义头文件 int main(){ int a = 2; int b = 3; int sum = add(a, b); printf("a=%d, b=%d, a+b=%d\n", a, b, sum); }
头文件定义：
立即学习“C语言免费学习笔记（深入）”；
// mymath.h #ifndef MYMATH_H #define MYMATH_H int add(int a, int b); int sum(int a, int b); #endif
头文件实现：
// mymath.c
int add(int a, int b){
return a+b;
}
int sub(int a, int b){
return a-b;
}1.预处理(Preprocessing)
预处理用于将所有的#include头文件以及宏定义替换成其真正的内容，预处理之后得到的仍然是文本文件，但文件体积会大很多。gcc的预处理是预处理器cpp来完成的，你可以通过如下命令对test.c进行预处理：
gcc -E -I./inc test.c -o test.i
或者直接调用cpp命令
$ cpp test.c -I./inc -o test.i
上述命令中-E是让编译器在预处理之后就退出，不进行后续编译过程；-I指定头文件目录，这里指定的是我们自定义的头文件目录；-o指定输出文件名。
经过预处理之后代码体积会大很多：
X 文件名 文件大小 代码行数
预处理前 test.c 146B 9
预处理后 test.i 17691B 857
预处理之后的程序还是文本，可以用文本编辑器打开。
2.编译(Compilation)
《PHP设计模式》首先介绍了设计模式，讲述了设计模式的使用及重要性，并且详细说明了应用设计模式的场合。接下来，本书通过代码示例介绍了许多设计模式。最后，本书通过全面深入的案例分析说明了如何使用设计模式来计划新的应用程序，如何采用PHP语言编写这些模式，以及如何使用书中介绍的设计模式修正和重构已有的代码块。作者采用专业的、便于使用的格式来介绍相关的概念，自学成才的编程人员与经过更多正规培训的编程人员
这里的编译不是指程序从源文件到二进制程序的全部过程，而是指将经过预处理之后的程序转换成特定汇编代码(assembly code)的过程。编译的指定如下：
$ gcc -S -I./inc test.c -o test.s
上述命令中-S让编译器在编译之后停止，不进行后续过程。编译过程完成后，将生成程序的汇编代码test.s，这也是文本文件，内容如下：
// test.c汇编之后的结果test.s
.file "test.c"
.section .rodata
.LC0:
.string "a=%d, b=%d, a+b=%d\n"
.text
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushl %ebp
.cfi_def_cfa_offset 8
.cfi_offset 5, -8
movl %esp, %ebp
.cfi_def_cfa_register 5
andl $-16, %esp
subl $32, %esp
movl $2, 20(%esp)
movl $3, 24(%esp)
movl 24(%esp), %eax
movl %eax, 4(%esp)
movl 20(%esp), %eax
movl %eax, (%esp)
call add
movl %eax, 28(%esp)
movl 28(%esp), %eax
movl %eax, 12(%esp)
movl 24(%esp), %eax
movl %eax, 8(%esp)
movl 20(%esp), %eax
movl %eax, 4(%esp)
movl $.LC0, (%esp)
call printf
leave
.cfi_restore 5
.cfi_def_cfa 4, 4
ret
.cfi_endproc
.LFE0:
.size main, .-main
.ident "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits3.汇编(Assemble)
汇编过程将上一步的汇编代码转换成机器码(machine code)，这一步产生的文件叫做目标文件，是二进制格式。gcc汇编过程通过as命令完成：
$ as test.s -o test.o
等价于：
gcc -c test.s -o test.o
这一步会为每一个源文件产生一个目标文件。因此mymath.c也需要产生一个mymath.o文件
4.链接(Linking)
链接过程将多个目标文以及所需的库文件(.so等)链接成最终的可执行文件(executable file)。
命令大致如下：
$ ld -o test.out test.o inc/mymath.o ...libraries...
结语
经过以上分析，我们发现编译过程并不像想象的那么简单，而是要经过预处理、编译、汇编、链接。尽管我们平时使用gcc命令的时候没有关心中间结果，但每次程序的编译都少不了这几个步骤。也不用为上述繁琐过程而烦恼，因为你仍然可以：
$ gcc hello.c # 编译
$ ./a.out # 执行
