gcc前端的基本结构

原文

对于gcc的一些概念，一直都比较模糊。在使用上我们都知道编译c时使用gcc命令，编译c++时使用g++命令；gcc也可以用来编译c++，gcc与g++在使用上的主要区别是g++会自动连接stdc++库。这些使用上的概念使得gcc的前端显得有些混乱。在网上查找有关gcc于g++的关系，有的说gcc会在内部调用g++，有的说g++调用gcc，但都没有更明确的解释他们之间的关系。

要想在结构上了解gcc前端，就只有查看gcc源码，自己找答案了。

Compiler Driver

在gcc中，我们使用的gcc和g++命令，以及其他语言的命令(gccgo)，都被称作compiler driver。他们本身并不做具体的编译工作，而是用来解析命令行参数，调用具体的编译器和其他工具来驱动整体的编译过程。无论使用gcc或者g++，我们都可以通过-v参数显示整体构建过程。在这个过程中我们会看到对于真正的编译器cc1(c compiler)或者cc1plus(c++ compiler)的调用，以及对于as(汇编器)和collect2（连接器)的调用。
Compiler Driver的代码基本结构如下:



我们可以看到，gcc和g++可执行程序都使用gcc.c中的main函数作为入口函数。他们真正的区别在于gcc包含了gccspec.c文件，而g++包含了g++spec.c文件。在这两个文件中，分别实现了lang_specific_driver函数。这个函数被这个compiler driver框架用来在命令行参数处理前添加特殊的标志。对于stdc++的默认连接就是在g++spec.c中处理的。
所以，gcc与g++都是基于同一套compiler driver框架，大部分功能都是一样的，只有很小的不同。

Compiler Proper

正如上面提到的，gcc和g++只是compiler driver，而真正的c和c++编译器是另外两个可执行程序，cc1和cc1plus，他们被称作compiler proper，负责真正的编译工作。
Compiler Proper的基本结构如下:



同样，cc1和cc1plus都使用main.c中的main函数作为入口函数，共享同一个编译器框架。cc1与cc1plus分别通过c-lang.c和cp-lang.c提供一个lang_hooks结构体，作为编译器框架对于语言的回调处理。

经过上述分析，我们可以对gcc的前端结构有一个大体的认识。对于说gcc调用g++，或者g++调用gcc，都是不准确的。

参考：GCC_frontend.pdf