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개념 노트

컴파일 · 링킹 (Compile & Linking)

소스 코드가 오브젝트 파일로 컴파일되고, 링커가 심볼을 해석해 실행 파일로 결합되는 과정. 컴파일 타임 에러와 링크 타임 에러의 구분, forward declaration의 역할이 핵심. CSAPP 기준 Ch1(hello 프로그램의 일생)과 Ch7(Linking)에 해당한다.

빌드 4단계

gcc hello.c -o hello 한 줄은 실제로는 네 단계를 거친다.

단계 도구 입력 → 출력 gcc 옵션
전처리 (preprocessing) cpp hello.c → hello.i -E
컴파일 (compilation) cc1 hello.i → hello.s (어셈블리) -S
어셈블 (assembly) as hello.s → hello.o (오브젝트 파일) -c
링킹 (linking) ld hello.o + 다른 .o/라이브러리 → 실행 파일 (기본)

-c로 멈추면 오브젝트 파일까지만 만들어지고, 링킹은 gcc hello.o sum.o -o hello처럼 오브젝트 파일들을 모아 따로 수행할 수 있다. 소스가 여러 개면 gcc hello.c sum.c -o hello로 한 번에 컴파일·링킹해도 결과는 같다.

컴파일 타임 에러 vs 링크 타임 에러

컴파일 타임 에러는 소스를 오브젝트 파일로 변환하는 단계에서 나며, 문법 오류·타입 불일치·선언되지 않은 식별자가 원인이다(error: undeclared identifier). 링크 타임 에러는 컴파일은 성공했지만 오브젝트 파일들을 결합하는 단계에서 나며, 선언된 심볼의 정의를 어디서도 찾지 못할 때 발생한다(undefined reference to / undefined symbols). 함수 정의가 담긴 소스를 빼놓고 컴파일하거나, 외부 라이브러리를 링크하지 않거나, 심볼 이름이 어긋난 경우가 대표적이다.

Forward Declaration의 역할

int sum(int num); 같은 선언은 컴파일러에게 "이 심볼이 존재한다"는 사실만 알려 컴파일을 통과시키고, 실제 정의를 찾아 연결하는 일은 링커의 몫이다. 그래서 선언만 있고 정의가 없는 코드는 컴파일은 되지만 링크에서 실패한다 — 이 시차가 두 에러를 구분하는 기준이다.

자주 혼동하는 포인트

관련 문서