GCC란? 컴파일? 빌드?

GCC 개요, 빌드? 컴파일?

GCC가 컴파일러라는 것은 아는데 GCC가 뭔지에 대해서는 제대로 알아본적이 없는 듯하다.
GCC는 GNU Compiler Collection의 약자이다. 즉 GCC는 GNU프로젝트에서 만든 오픈 소스 컴파일러 컬렉션이다.
 
주로 Problem Solving을 할 때 사용하는 컴파일러가 GCC이고 Visual Studio에서는 Visual C라는 컴파일러를 사용한다. 그래서 Visual Studio에서는 되는 풀이가 문제풀이 사이트에서는 안되는 경우도 있는 것이다. 프로그래머스에서는 Clang이라는 컴파일러를 사용하고 있긴하다. 아래 그림은 백준에서 사용하는 C, C++ 컴파일러 정보이다.

 
 
컴파일러는 기본적으로 전처리된 소스 파일을 어셈블리어 파일(*.s)로 컴파일 해주는 역할을 한다. 컴파일이라는 과정의 범위가 여러 의미로 사용되고 있어 애매한 부분이 있다. 컴파일 과정에 4가지 단계(전처리 - 컴파일 - 어셈블 - 링크)를 컴파일 과정이라고 부르기도 하고 컴파일 단계와 링킹 단계를 구분하여 부르기도 한다. 위 4단계를 또한 빌드 과정이라고 한다.

 
두 번째 그림처럼 크게 컴파일, 링킹 두 단계로 나눴을 때 컴파일 단계에서의 컴파일러의 역할을 세부적으로 나누면 Analysis, Optimization 등의 단계로 나눌 수 있는데 이는 마지막에 정리해보겠다.
 

GCC를 이용한 빌드 과정 진행해보기

위에서 언급한 4단계의 빌드 과정을 해주는게 결국 GCC이다. 그래서 gcc helloworld.c 를 입력하면 네 단계를 거치게 되고 최종적으로 실행파일이 생성되지만, 사실 각 단계에서 파일들이 임시로 생성되었다 사라진다. 한 번에 진행할 수도 있고, 각 단계를 쪼개서도 진행할 수 있다. 두 가지 경우를 모두 진행해보겠다.
 
먼저 helloworld.c 를 만들고 gcc helloworld.c를 하면 a.out 이 생성되었고 a.out을 실행시키면 helloworld가 출력된다.

 
a.out 파일은 실행파일인데 과거 유닉스 계통 운영체제에서 사용하던 파일이다. 지금은 대부분의 운영체제에서 ELF 형식으로 대체 되었지만 gcc의 출력 파일명 기본값으로 사용되고 있다.
 
두 번째로 위의 그림의 단계에 따라 전체 빌드 과정을 진행해보겠다.  -E 옵션을 사용해 전처리만 진행한다.
1. 전처리 (pre processing)

 
*.i 파일은 700줄 가까이 되는 코드인데 ~~
 
2. 
3.
4.
 

컴파일 단계와 최적화

컴파일 단계를 세부적으로 나눌 수 있다고 했는데 이를 그림으로 나타내면 다음과 같다.

 

 

임베디드 개발에서 컴파일러

 특히 임베디드 개발에서 컴파일러를 잘 고려해야 하는 것은 컴파일러에 따라 문법적 차이도 존재하기 때문이다. 컴파일러는 자신의 방식으로 코드를 해석, 처리하는데 이러한 예를 잘 보여주는 재밌는 코드가 있다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    int num = 0;
    printf("++ : %d, -- : %d\n", num++, num--);
    system("pause");
}

코드를 실행하면 어떤 값이 출력될까. 결과는 ++ : -1, -- : 0이다. 이는 컴파일러가 후위연산과 전위연산이 한 줄에 나왔을 때 처리하는 순서가 다르기 때문이다. 위와 같은 예시 뿐만 아니라 컴파일러에 따라서 ++x 와 x++의 속도 차이도 존재한다. 특정 컴파일러에서는 ++x가 어셈블리로 구현되어 있어 ++x가 x++보다 더 빠르기도 한 것이다.