Sử dụng GCC biên dịch C/C++

GCC là gì?

GCC là một trình biên dịch (compiler). Nó là bộ công cụ biên dịch mạnh mẽ, được dùng rộng rãi để biên dịch mã nguồn từ các ngôn ngữ như C, C++, Objective-C… và nhiều ngôn ngữ khác thành mã máy (mã nhị phân có thể thực thi trên hệ điều hành).

Tại sao cần dùng GCC?

Khi mới làm quen với lập trình C/C++, để chạy được code thông thường các bạn sẽ tải thêm một IDE (Integrated Development Environment).

Một IDE là một môi trường tích hợp đầy đủ, có giao diện đồ hoạ hỗ trợ debugging và các công cụ quản lý dự án phức tạp, ví dụ như Code::Blocks, Dev C/C++ hoặc Visual Studio… Lưu ý: Visual Studio Code là một code editor, chưa phải là IDE.

Do đó, nếu dùng Visual Studio Code hoặc đơn giản là Notepad để gõ code rồi dùng GCC để biên dịch (tuy mục đích cuối cùng vẫn là tạo ra mã máy thực thi) thì bạn sẽ có một số ưu điểm sau:

Nhẹ hơn và tuỳ biến linh hoạt hơn.
Tương thích đa nền tảng: cái này mình thấy là quan trọng nhất. Bạn có thể gõ code ra một file .c/.cpp ở bất kỳ đâu để chạy mà không cần cài một IDE đầy đủ. Có những IDE chỉ có trên Windows như Visual Studio: project của bạn sẽ nằm trong một Solution, khó mang sang hệ điều hành khác.

Xem thêm: Cách cài đặt GCC trên Windows và Ubuntu .

👉 Sử dụng GCC sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn cách máy tính chạy, từ bước gõ code cho đến khi ra được file thực thi.

Build process trong C

Quá trình xây dựng (build process) là một chuỗi các bước xử lý, trong đó các file mã nguồn (.c, .cpp…) được dùng làm đầu vào, và kết quả đầu ra là các file nhị phân có thể sử dụng (hex, bin, exe…).

Sử dụng GCC thế nào?

Build process bao gồm 4 giai đoạn. Ví dụ ta có file main.c và file library.h như sau (link code mẫu ):

1. Tiền xử lý (Preprocessing)

Chỗ nào có chỉ thị tiền xử lý sẽ được xử lý 😀. Dấu hiệu nhận biết là ký tự #, ví dụ #include, #define, #ifdef… cùng với đó là các macro và comment. Ta gõ câu lệnh:

bash

gcc -E main.c -o main.i

File main.i thu được sẽ có kết quả như sau:

👉 #include "library.h": được xử lý bằng cách chèn toàn bộ thư viện library.h vào vị trí include.
👉 #define A 1: chỗ nào có ký tự A đứng đơn lẻ sẽ được thay trực tiếp bằng giá trị đã định nghĩa.
👉 // Comment: được xoá khỏi file.

2. Biên dịch (Compiling)

Quá trình này biên dịch file .i bên trên sang mã máy, tạo ra file main.s là file assembly. Các bạn gõ câu lệnh:

bash

gcc -S main.i -o main.s

3. Assembling

Bước này ta dùng assembler chứ không dùng compiler nữa. Nó sẽ gộp file assembly vừa tạo với các file assembly có sẵn, tạo thành file object:

bash

as main.s -o main.o

Với file này thì phải dùng các phần mềm chuyên dụng mới đọc được nội dung; các bạn có thể đọc thêm với keyword Reverse Engineering (cũng là cách hacker tìm cách crack phần mềm 😀😀).