Linux编译器-gcc/g++使用 make/makefile最基础的功能

文章目录

一.引例：
- C语言
- C++
二.程序翻译的过程
- 预处理
- - 条件编译
- 编译
- 汇编
- 链接
三.链接--动静态链接
- 链接是什么？
- 动静态库
- 为什么要有库？
- 怎么办？
- - 证明：
- 优缺点
- 静态链接的应用场景
四.make/makefile
- 原理：
- 为什么makefile对最新的可执行程序，默认不想重新生成呢？
- makefile怎么知道我的程序需要被编译了呢？
- makefile中的内置符号

一.引例：

C语言

下面代码可能编不过去
在这里插入图片描述
因为编译器的版本没达到，需要手动改版本

默认形成的可执行文件是a.out

也可以更改形成的文件名-o 是object的意思，后缀随便加

gcc test.c -o my.exe -std=c99

在这里插入图片描述

C++

C++文件后缀不仅仅有.cpp和.cc，还有很少见到的.cxx
gcc不能编译C++的代码，但g++能编译C的代码

g++ test.cpp -o my.exe -std=c++11

二.程序翻译的过程

在这里插入图片描述

预处理

预处理把头文件直接展开，10来行变成800多行
在这里插入图片描述
Linux里面有库才能使用头文件，并且预处理之后文件展开的位置能之间看到库存在哪

预处理阶段宏会被替换，注释也被去掉

条件编译

引例：同样一种软件，有社区版，专业版，免费版。
那么维护代码的时候需要维护几份源代码？
维护一份代码即可，怎么做到的？
以以下代码为例
在这里插入图片描述
运行就会发现只打印了部分

预处理就被裁了

然后再做一下改变V1随便给个值

#include <stdio.h>                                                                                                2 #define V1 1                               3                                            4 int main()                                 5 {                                          6 #ifdef V1                                  7     printf("功能1\n");                     8 #elif V2                                   9     printf("功能1\n");                     10     printf("功能2\n");                     11 #else                                      12     printf("功能1\n");                     13     printf("功能2\n");                     14     printf("功能3\n");                     15 #endif                                     16     return 0;                              17 }

运行
在这里插入图片描述
其中#ifdef #elif 等就是条件编译
这样裁剪可以定义出不同版本的软件
宏也可以在外面定义

gcc -D V1=1 proj.c -o filename

在这里插入图片描述

编译

gcc -S test.i -o test.s -std=c99

很明显，就是汇编语言
在这里插入图片描述

汇编

gcc -c test.s -o test.o

就是.obj结尾的文件
在这里插入图片描述
形成二进制的目标文件

还是运行不了

链接

gcc test.o -o my.exe

就可以直接运行了
在这里插入图片描述

三.链接–动静态链接

链接是什么？

程序与库结合的过程
引例：从零开始写代码，假设设计一个printf函数，设计好了大半个月过去了，效率比较低，所以语言设计者把一些公共的方法抽取出来，放进自己的标准库
下面的指令是查看文件掉用了哪些动态库

ldd filename

在这里插入图片描述
查看画横线的文件，没形成C语言库之前就是C语言的源代码，被顶级程序员打包成库

我们怎么知道C标准库里面有什么？所以就有一批对应的头文件，方便调用

所以安装开发环境：安装C标准库 + C头文件

动静态库

在这里插入图片描述

为什么要有库？

让个开发站在巨人的肩膀
提高开发效率

怎么办？

故事：

在这里插入图片描述
故事来到第二阶段：张三去不了网吧了（无法调用动态库），计划不能完整的执行了

第三阶段：

总结：所有动态链接都需要跑到库中执行，然后返回，静态链接不需要

证明：

C动态库，是默认提供的
gcc默认形成的可执行程序，默认采用动态链接
在这里插入图片描述
ls命令也是同理

要是删掉的话，就相当于上述故事中的警察查封网吧，大部分指令都运行不了了
静态库的位置，以.a结尾

优缺点

下面的指令是查看文件详细信息

file filename

在这里插入图片描述
动态库与动态链接的优缺点：
1.不能丢失（网吧不能去了就玩不了）
2.节省资源（网吧的电脑共用）
静态库与静态库的优缺点：
1.一旦形成就与库无关（自己有电脑就不用去网吧了）
2.浪费资源（自己的电脑自己用）
验证：
查看静态库的指令(mytest-static是形成test.c静态库的名称，名字随便取)

gcc -o mytest-static test.c -static -std=c99

会发现运行不了，找不到C语言的静态库
在这里插入图片描述
是因为默认情况下，Linux上一般静态库都是默认没有安装的
yum安装即可

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

对比一下：
在这里插入图片描述
文件大小上静态比动态大很多

静态链接的应用场景

提高可移植性，比如直接把二进制代码从这个A机器到B机器，跨平台性提高，不依赖动态库，不用做过多的环境监测

四.make/makefile

原理：

make是一个命令
makefile是一个文件
创建makefile和创建普通文件的命令是一样的

touch makefile

以下代码为例
在这里插入图片描述
效果就是下面

关于依赖关系和依赖方法的理解，这里讲一个小故事：
月底了，身为大学生的你没钱了，拨通了父亲的电话：我是你儿子，然后你挂了电话。
我是你儿子这句话就表明了依赖关系，但是目的没达成，所以只有依赖关系没用
然后又打通电话：我是你儿子，没钱了打钱。你父亲就明白了
这就是表明了依赖关系又表明了依赖方法
发现在前面使用的时候，make是运行的第一段，make clean是第二段，同时make mytest也可以运行第一段
在这里插入图片描述
因为make是从上面向下运行的

把makefile反过来验证一下：

至于.PHONY是什么意思这里讲解一下：
以下面的makefile文件为例

mytest:test.cgcc -o mytest test.c                                                                                            
clean:rm -f mytest

会发现第二次make的时候会说：此文件已经是最新的
在这里插入图片描述
但如果更改test.c的内容后，就可以再次make。
因为系统认为test.c已经编译过了，且没有最新的更改，所以没必要执行。
加了.PHONY后就可以一直执行

.PHONY:mytest                                                                                                     
mytest:test.cgcc -o mytest test.c
clean:rm -f mytest

在这里插入图片描述
.PHONY:XXX
表示XXX对应的方法，总要被执行的
一般写makefile的时候，形成可执行程序，源代码没有更新，没有必要编译
清理项目希望是被总是执行的，因为有些文件想要清理干净