【linux】g++/gcc编译器

背景知识

gcc如何完成

预处理(进行宏替换)

编译（生成汇编）

汇编（生成机器可识别代码）

链接（生成可执行文件或库文件）

在这里涉及到一个重要的概念:函数库

函数库一般分为静态库和动态库两种

gcc选项

背景知识

在我们以前学习c语言的过程中我们知道程序的编译形成可执行程序要经过4个阶段

预处理（进行宏替换，展开头文件）
编译（检查语法，生成汇编）
汇编（生成机器码）
链接（形成可执行文件或库文件）

gcc如何完成

格式 gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

预处理(进行宏替换)

预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等。
预处理指令是以#号开头的代码行。
实例: gcc –E hello.c –o hello.i
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。

那什么是条件编译呢？

在我们使用软件的时候我们会发现有不同的版本，有了条件编译，我们就可以只需要对一份代码跟据不同的功能条件编译进行动态裁剪，这样我们就仅仅需要一份代码就可以实现不同的功能

#include<stdio.h>
//条件编译  根据需要的不同的功能裁剪不同的功能
#define v1 1int main()
{
#ifdef v1
printf("功能1");  //个人版#elif v2
printf("功能1");  //社区版
printf("功能2");#else
printf("功能1");  //专业版
printf("功能2");
printf("功能3");
#endifreturn 0;
}

gcc -D[定义] [文件] 在c/c++中

编译（生成汇编）

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。
实例: gcc –S hello.i –o hello.s

编译器是软件吗？是的

编译器的自举过程：编译器->汇编编译器->c语言编译器自己编译自己

汇编（生成机器可识别代码）

汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件
读者在此可使用选项“-c”就可看到汇编代码已转化为“.o”的二进制目标代码了
实例: gcc –c hello.s –o hello.o

链接（生成可执行文件或库文件）

在成功编译之后,就进入了链接阶段。
实例: gcc hello.o –o hello

在这里涉及到一个重要的概念:函数库

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,那么,是在哪里实“printf”函数的呢?
最后的答案是:系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

函数库一般分为静态库和动态库两种

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” 动态库与之相反,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,如下所示。 gcc hello.o –o hello
gcc默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证。

为什么要有库这个概念呢？

让开发站在巨人的肩膀上
提高开发效率

LDD用来打印或者查看程序运行所需的共享库,常用来解决程序因缺少某个库文件而不能运行的一些问题。ldd不是一个可执行程序，而只是一个shell脚本。

使用ldd可以很方便的查看库与库之间的依赖关系，存放路径等等；对于排查链接不到库的问题很有帮助；

我们能看到我们的指令大部分都是采用动态链接的，所以一但动态库出现问题那么所有的指令都会出现问题

gcc默认形成可执行程序，默认采用动态链接

dynamically linked 动态链接

（uses shared libs）使用共享库

我们在ubuntu里可以直接执行生成静态链接，但是在centos里可能会出现系统中没用静态库，导致静态链接失败的问题。我们在centos中可以使用yum下载c/c++静态库

sudo yum install -y glibc-static libstdc++-static

gcc选项

-E 只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面
-S 编译到汇编语言不进行汇编和链接
-c 编译到目标代码
-o 文件输出到文件
static 此选项对生成的文件采用静态链接
-g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
-shared 此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库.
-O0
-O1 -
O2
-O3 编译器的优化选项的4个级别，
-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最高
-w 不生成任何警告信息。
-Wall 生成所有警告信息。

gcc选项记忆