TCC研究(1): Tiny C Compiler最小的C语言编译器，自己编译自己，tcccompiler
最近，在学习编译器技术， 研究了一下TCC， 记录一下。
Tiny C Compiler（简称TCC, 或Tiny CC）是世界上最小的C语言编译器，而且是开源的， 小到只有约100K. (VC, GCC动不动几十M几百M的, 汗)
别看它小, 功能还是很强. 可以编译所有C99标准的ANSI C程序 , 支持CPU包括：X86 32或64位, ARM，支持Windows, Linux, OSX.（跨平台跨系统的能力，比VC强）
TCC是由大牛Fabrice Bellard开发的，这位大牛还开发过 Qemu, FFMpeg (没有FFMpeg, 就没有抄它的腾讯视频，暴风影音...)
一、下载TCC
主页： http://bellard.org/tcc/
下载页： http://download.savannah.gnu.org/releases/tinycc/
TCC最新版本是0.9.26
下载执行程序： tcc-0.9.26-win32-bin.zip
无需安装的，只需要解压即可。
解压缩到 c:\tcc , 可见目录下有 tcc.exe, 这个是编译器命令行程序，没有IDE界面的
将 c:\tcc 加入到 系统路径中 (PATH)后，则可以在任何命令行窗口中使用了。
二、使用TCC
用notepad写一个测试用的c程序，如下，存盘为 hello.c
#include <stdio.h>
main() {
printf("hello,world\n");
}
用tcc编译，命令如下：
tcc hello.c
则将生成 hello.exe , 运行hello.exe看看
TCC可以不编译C程序，而是把它直接运行，就像脚本解释语言那样。命令行如下：
tcc -run hello.c
效果：hello.c不需编译，直接运行了
这个将C程序直接运行的功能，是TCC独有的，其它C编译器都不行。
三、更多例程
tcc\examples 目录下有几个例程
fib.c 是一个标准C语言例程，不多说 ， 编译它：tcc fib.c
hello_win.c 是一个Windows GUI例程， 编译它：tcc hello_win.c
dll.c 是一个dll 例程，编译它：
tcc -shared dll.c //生成dll.dll文件
tiny_impdef dll.dll // 生成dll.def文件
tcc hello_dll.c dll.def //hello_dll.c 是调用 dll.dll 的例程
四，用TCC编译TCC
书上一直是这样说的： C语言是自己编译自己的， 就是说C语言的编译器是用C语言写的，把编译器的源代码编译一下，就成了C语言编译器
做一下这个实验： 用TCC编译TCC源码
首先下载TCC的源码，下载页： http://download.savannah.gnu.org/releases/tinycc, 下载源码：tcc-0.9.26.tar.bz2
解压缩到 c:\tcc-0.9.26
其中的文件主要有：
tcc.c 主程序
libtcc.c c语言标准库
写一个BAT批处理文件，用于处理编译过程，存盘到c:\tcc-0.9.26\build.bat, 文件内容如下：
@echo ====用TCC编译TCC====
@set /p VERSION= < VERSION
@echo>config.h #define TCC_VERSION "%VERSION%"
@echo 设置tcc为c语言编译器
@set CC=tcc
@set target=-DTCC_TARGET_PE -DTCC_TARGET_I386
@echo 编译工具软件：tiny_impdef.exe, tiny_libmaker.exe
@%CC% %target% win32/tools/tiny_impdef.c -o tiny_impdef.exe
@%CC% %target% win32/tools/tiny_libmaker.c -o tiny_libmaker.exe
@echo 编译libtcc.dll
@if not exist libtcc\nul mkdir libtcc
@%CC% %target% -w -shared -DLIBTCC_AS_DLL -DONE_SOURCE libtcc.c -o libtcc.dll -w
@tiny_impdef libtcc.dll -o libtcc/libtcc.def
@echo 编译tc.exe
@%CC% %target% tcc.c -o tc.exe -ltcc -Llibtcc
@echo 编译结束, 生成文件: tc.exe
运行 build.bat, 结果如下
C:\tcc-0.9.26>build
====用TCC编译TCC====
设置tcc为c语言编译器
编译工具软件：tiny_impdef.exe, tiny_libmaker.exe
编译libtcc.dll
编译tc.exe
tcc.c:81: warning: assignment from incompatible pointer type
编译结束, 生成文件: tc.exe
OK, 生成 tc.exe, 这个就是新的C语言编译器了
我让编译后生成的文件名是 tc.exe 而不是tcc.exe, 这样是为了方便与原始的编译器tcc.exe区分开
试用一下新的编译器tc.exe, 编译一下之前的 hello.c
tc hello.c
显示有错误：
hello.c:1: error: include file 'stdio.h' not found
为什么 stdio.h 没找到呢？ 因为当前目录下的includes目录中没有stdio.h
新建一个目录 mkdir c:\newtcc
把相关文件复制进去
copy c:\tcc-0.9.26\*.exe c:\newtcc
copy c:\tcc-0.9.26\libtcc.dll c:\newtcc
xcopy /E c:\tcc\include c:\newtcc\include\
xcopy /E c:\tcc\libtcc c:\newtcc\libtcc\
xcopy /E c:\tcc\lib c:\newtcc\lib\
再用新目录下的 tc.exe 作为编译器
c:\newtcc\tc.exe hello.c
编译正确，生成 hello.exe
运行hello.exe, 则出现
hello, world
OK, 正确了
TCC研究(2) 把C语言当作脚本，解释执行，并嵌入各类程序，tcc脚本
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TCC研究(2) 把C语言当作脚本，解释执行，并嵌入各类程序，tcc脚本
Tiny C Compiler（简称TCC, 或Tiny CC）是世界上最小的C语言编译器。
TCC有一个突出的特点：就是可以把C语言当作脚本使用。试用记录如下：
首先，安装好TCC.
在Windows下， 下载执行程序： tcc-0.9.26-win32-bin.zip。 解压到c:\tcc, 将c:\tcc添加到PATH目录中。
测试安装是否成功，在命令行窗口中打入命令 tcc -v , 看到TCC版本号即是成功
方式一： 以TCC解释执行C语言文本
解释执行，就是不编译，直接运行。
写一段C程序，存盘为 hello.c
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
int i;
printf("Hello, world\n");
for(i=1; i<argc; i++)
printf("argv[%d]=%s\n", i, argv);
}
在命令行窗口，打入命令 tcc -run hello.c
-run 的意思是立即执行
运行结果：
Hello, world
还可以通过命令行，向程序传入参数
在命令行窗口，打入命令 tcc -run hello.c param1 param2
运行结果（显示有两个传入参数）：
Hello, world
argv[1]=param1
argv[2]=param2
方式二： 在Linux下，把C语言程序当作脚本运行，像SH脚本一样
首先，在Linux下安装TCC，我用的版本是Ubuntu 14.04
下载TCC源码，解压
cd ~
wget http://download.savannah.gnu.org ... /tcc-0.9.26.tar.bz2
tar xvf tcc-0.9.26.tar.bz2
则生成一个子目录 tcc-0.9.26，进入目录，编译它
cd tcc-0.9.26
./configure
make
make install
完成后，输入命令 tcc -v . 如显示tcc版本号，表示成功。
用find命令查找一下 tcc 在哪? find / -name tcc
发现tcc可执行文件安装在 /usr/local/bin
写一段C程序，存盘为 hello.c
#!/usr/local/bin/tcc -run
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
printf("Hello, world\n");
}
第一行的 #!/usr/local/bin/tcc -run 是告诉操作系统，这是一个脚本，解释器是 /usr/local/bin/tcc
修改权限，将hello.c 转为可执行文件
chmod +x hello.c
直接运行hello.c
./hello.c
运行结果：
hello,world
感觉不错， .c文件直接当脚本
对比一下， 编译后再执行的情况 ，把hello.c编译一下: tcc hello.c , 将生成 a.out
运行a.out： ./a.out
运行结果与脚本执行一样
由于有第一行的 #!/usr/local/bin/tcc -run， 用gcc编译hello.c会出错，用tcc编译就没问题
方式三：在程序中嵌入脚本功能，动态调用C语言脚本(这是TCC的精华之处)
嵌入脚本，就是让你的程序具有脚本功能，而且这个脚本还是C语言的。
tcc目录下的 examples\libtcc_test.c是一个示范程序。
我觉得示范程序不通用，于是自己编了一个通用的模块，两个文件: cscript.c, cscript.h
先看 cscript.c, 定义了一个函数 run_script()
说明一下： libtcc.h 是 tcc提供的一个头文件，在tcc目录下复制过来的
#include <stdlib.h>
#include "libtcc.h" //TCC提供的头文件
/* 运行一个脚本, 启动脚本中指定的函数，返回该函数的运行结果值
* 脚本中的启动函数原型必须为： int func(int param)
* program是脚本全部内容, function_name是启动函数名称，param是传递给函数的参数
* tcc_path用于指定tcc所在目录，tcc_path设为时NULL表示不指定tcc目录
*/
int run_script(char *program, char *function_name, int param, char *tcc_path)
{
TCCState *s; //TCC编译引擎
int (*func)(int); //一个函数指针， 函数原型为: int func(int param)
int result; //运行结果
s = tcc_new(); //初始化TCC编译引擎
if (!s) return -1; //初始化失败
//tcc_path指定tcc所在的目录
if (tcc_path!=NULL) tcc_set_lib_path(s, tcc_path);
//指明编译结果写入内存，而不是存为文件
tcc_set_output_type(s, TCC_OUTPUT_MEMORY);
//如果编译失败，则退出
if (tcc_compile_string(s, program) == -1) {
tcc_delete(s); return -2;
}
//如果程序重定位失败，退出
if (tcc_relocate(s, TCC_RELOCATE_AUTO) < 0) {
tcc_delete(s); return -3;
}
//寻找名为function_name的入口函数
func = tcc_get_symbol(s, function_name);
if (!func) { //找不到入口函数，则退出
tcc_delete(s); return -4;
}
//运行入口函数,获得运行结果
result = func(param);
//结束TCC编译引擎
tcc_delete(s);
return result;
}
再看 cscript.h ，无非声明了一下run_script()这个函数。
#ifndef __CSCRIPT_H__
#define __CSCRIPT_H__
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/** 运行一个脚本, 启动脚本中指定的函数，返回该函数的运行结果值
* 脚本中的启动函数原型必须为： int func(int param)
* programe是脚本程序, function_name是启动函数，param是传递给函数的参数
* tcc_path用于指定tcc所在目录，tcc_path设为NULL时表示不指定tcc目录
*/
extern int run_script(char *program, char *function_name, int param, char *tcc_path);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
好了， 编一个主程序，使用通用模块中的run_script()函数，每次通过命令行指定脚本文件，读出并运行。
假设主程序名为 cscript.exe
运行命令为： cscript <script_file>
主程序如下，存盘为 main.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "cscript.h" //通用模块头文件
int main(int argc, char *argv[])
{
char *program = NULL; //脚本内容
char *function_name = "script_main"; //启动函数名为script_main
int param = 888; //传入参数
char *tcc_path = NULL;
int file_size;
int result; //返回结果
FILE *fp;
if (argc<=1) {
printf("Usage: cscript <script_file>\n");
return -1;
}
//第一个命令行参数是脚本文件名，打开它
if ((fp=fopen(argv[1],"rb"))==NULL) {
printf("Error open file %s\n", argv[1]);
return -1;
}
//测出文件长度
fseek(fp, 0L, SEEK_END);
file_size = ftell(fp);
//申请一个内存用于存放文件内容
program = (char *)malloc(file_size+1);
if (program==NULL) return -1;
//将文件内容全部读入到 program中
fseek(fp, 0L, SEEK_SET);
if (fread(program, file_size, 1, fp)>0) {
program[file_size]=0;
result = run_script(program, function_name, param, tcc_path);//运行
printf("result = %d\n", result);
}
free(program);
fclose(fp);
}
这个程序比较简单，无非是从命令行第一个参数指定的文件中，读出内容，当作脚本执行。
脚本中需要指定一个启动函数，这个函数不是main(), 而是 int script_main(int param)
编译主程序(main.c 和 cscript.c)， 假设tcc安装在c:\tcc目录下
tcc -llibtcc -Lc:\tcc main.c cscript.c -o cscript.exe
-llibtcc 表示链接 libtcc库 (大小写不要写错)
-Lc:\tcc 指定tcc目录(大小写不要写错)
-o cscript.exe 指定生成exe文件为 cscript.exe
编译成功，没有任何提示。目录下生成 cscript.exe
好了，写一个脚本（内容如下），存盘为 test1.txt
#include <stdio.h>
int script_main(int param)
{
printf("it's in script main, param =%d\n", param);
return param;
}
用刚才生成的 cscript.exe 直接运行 test1.txt
打入命令 cscript test1.txt
运行结果：
it's in script main, param =888
result = 888
成功！！
这一次，我们不是使用tcc去运行脚本，而是采用刚才自己写的 cscript.exe程序去运行脚本。让自己的程序具有了脚本功能。
从TCC提供的example上看，TCC可以支持标准C, windows API调用，Linux动态库调用等，就是说，用脚本写系统程序、GUI，什么都行。
相当于远程分发程序。
如何应用，看想像力了。比如说： 程序从网站下载一个文本，运行，生成一个GUI，产生一个小人在桌面上跑来跑去……
再比如：大数据运算，100台计算机联网，某台机分发一个脚本，各机本地运算，返回结果给主机汇总，就是大数据的map-reduce算法嘛。
心有多远，就有多远