【Linux】Linux编译器-gcc/g++使用

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一、知识铺垫

重新简单回顾一下编译链接的过程

1.预处理

预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等。

选项“-E”,该选项的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程。

选项“-o”是指目标文件,“.i”文件为已经过预处理的C原始程序

头文件展开，去注释，宏替换，条件编译

gcc -E test.c -o test.i

-E:从现在开始，进行程序的翻译，当你将预处理做完，就停下来

-o:指明形成的临时文件名称(.i)

• 头文件的展开

此时生成test.i,我们用vim进入test.i,在利用底行模式vs test.c:

同时，在预处理阶段完成了宏替换、去注释以及条件编译：

• 条件编译的生效（宏的命令行定义）

可以向编译器传参来保证宏在命令行中定义

2.编译

在这个阶段中,gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等,以确定代码的实际要做的工作,在检查无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言。
用户可以使用“-S”选项来进行查看,该选项只进行编译而不进行汇编,生成汇编代码

把C转换成汇编

gcc -S test.i -o test.s

S:从现在开始，进行程序的翻译，做完编译工作，变成汇编之后，就停下来

用vim打开test.s我们就可以看到汇编代码了：

3.汇编

把汇编变成二进制（不是可执行，二进制目标文件）

gcc -c test.s -o test.o

c:从现在开始，进程程序的翻译，做完汇编工作，变成可重定向目标二进制，就停下来

然后我们用vim打开test.o，但是我们根本看不懂：

在输入指令od test.o:

注意：前面三个只在翻译代码

其实这三步也就相当于键盘的左上角ESc😄

而生成的iso(就是镜像)，方便记忆。

4.链接

链接的过程就是把写的代码和C标准库中的代码合起来

gcc test.o

链接的过程，形成了可执行程序（可以指定可执行程序的名称）

可执行的二进制程序

二、函数库

我们要清楚我们写的代码和库是两码事

C标准库是别人已经给我们准备好的，直接使用，我们所有使用库中函数的代码（比如printf）其中我们自己只写了该函数的调用，没有对应的实现，只有当链接的时候，对应的实现，才和我们的代码关联起来

链接的本质：无非就是我们调用库函数的时候和标准库是如何关联的问题

我们的C程序中，并没有定义“printf”的函数实现,且在预编译中包含的“stdio.h”中也只有该函数的声明,而没有定义函数的实现,统把这些函数实现都被做到名为 libc.so.6 的库文件中去了,在没有特别指定时,gcc 会到系统默认的搜索路径“/usr/lib”下进行查找,也就是链接到 libc.so.6 库函数中去,这样就能实现函数“printf”了,而这也就是链接的作用

• 验证是动态链接还是静态链接

先生成可执行程序：

gcc mytest.c -o mytest

此时我们查看可执行程序的动态库

函数库一般分为静态库和动态库两种

1.动态库

动态库在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中,而是在程序执行时由运行时链接文件加载库,这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为“.so”,如前面所述的 libc.so.6 就是动态库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后,gcc 就可以生成可执行文件。

形成的可执行程序小（节省资源，内存，磁盘，网络）

2.静态库

静态库是指编译链接时,把库文件的代码全部加入到可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也就不再需要库文件了。其后缀名一般为“.a

不受库升级或者被删除的影响，线程的可执行程序体积太大，网络、磁盘、内存占用过大

去掉前缀lib去掉后缀.so剩下的就是库名称

对于上面的libc.so/6去掉后就剩下C，所以这个库是C标准库(动态库)！！！这个库的位置：

Linux下默认形成可执行程序，默认使用的是动态库 /lib64/libc-2.17.so静态库

• 生成静态链接

生成可执行程序后面要加上-static

但是我们仔细看一下体积的差距太大了（mytest和mytest.s）

但是到这里还有一些需要我们知道：

我们不能删掉系统中的C动态库

这会导致指令用不了，用这个库的程序非常多，但是库只有一份，所有用C语言写的程序，不会出现重复的库代码

所以动态库又称为共享库！！！所以，以后要下载一个C写的程序，我们并不需要下载C标准库，这让我们下载效率成本低很多

静态链接拷贝的不是.so内部的代码，拷贝的是系统里必须存在.a结尾的静态库。/lib64/lib.a静态库

动态链接只能找动态库，静态链接只能找静态库（一般而言，系统会自动携带动态库，因为系统运行需要动态库。静态库如果不存在，需要自己安装！）

• 手动安装静态库

查看libc.a是否已经安装

sudo find / -name 'libc.a'

安装：

sudo yum install -y glibc-static

三、g++的基本使用

安装g++

sudo yum install -y gcc-c++

安装C++静态库

sudo yum install -y libstdc++-static

四、总结

系统本身为了支持我们编程，个我们提供了标准库的.h(告诉我们怎么用)

标准的动静态库.so/.a(告诉我们方法实现)

我们的程序通过使用包含头文件，然后链接别人的库来实现将我的代码+库的代码形成可执行程序！！！

另外，windows下的原理是一样的，动态：.dll,静态：.lib