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1. 前言2. 初见gcc和g++3. 程序的翻译过程3.1 预处理3.1.1 宏替换 去注释 头文件展开3.1.2 条件编译
3.2 编译3.3 汇编3.4 链接
4. 链接4.1 动态链接4.2 静态链接
1. 前言
在之前已经分享了 【Linux】vim的使用，这次来看看在云服务器上的编译器gcc。
2. 初见gcc和g++
我们先写一段简单的代码：
#include
int main()
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
printf("hello: %d\n",i);
}
return 0;
}
当我们进行编译的时候： 发现根本就编译不了。
这个是因为编译器版本的问题： 查看编译器的版本：gcc -v 版本不是最新的，不支持在for里面定义变量。
如果想要支持，那么得加上这个命令：
gcc test.c -std=c99
此时就编过了。 在用gcc时候有一个选项-o，后面接一个名称，就是把编译的可执行程序再起一个名字：
gcc test.c -o my.exe -std=c99
-o也可以放在前面，但是-o紧跟的就是修改的文件名
gcc -o you.exe test.c -std=c99
在Linux中以.cpp和.cc结尾的都是c++代码 写一个简单的C++代码：
#include
using namespace std;
int main()
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
cout<<"hello linux"< } return 0; } 在这里编译这个C++代码 gcc test.cc 就直接报错了 所以gcc不能用来编译c++代码。 因为gcc是用来编译C语言的，所以它不认识c++的语法。 所以编译c++代码得用g++： g++ test.cc 如果想让编译c++代码时支持更高的特性，可以加上-std=c++11 g++ test.cc -std=c++11 总之： 在编译C语言时候可以带上：std=c99； 在编译C++代码时可以带上：std=c++11. 那么g++能不能编译C语言的代码呢？ g++ test.c 是可以的。 这个也和我们认知是一样的，c++兼容c。 所以g++既能编译c++，又能编译C语言。 如果想要编译一个指定名称的c++程序，怎么写呢？ 同gcc一样，加上-o选项，-o后面紧跟着指定的名称： g++ -o my.exe test.cc 当然-o可以放在前面，也可以放在后面,和gcc的一样。 g++ test.cc -o you.exe 同样c++代码的后缀还有.cpp。 将test.cc先改名为test.cpp： mv test.cc test.cpp 然后编译test.cpp，再指向a.out C++代码后缀除了.cc和.cpp之外，还有一个.cxx 来直接编译一下： g++ test.cxx -o my.exe 那么将后缀改为.txt能行吗？ mv test.cxx test.txt 这里是不行的，Linux是不关心文件后缀的，但是编译器是关系。这里编译器就是把.txt当成文本文件了。 在之后的博客中都统一将C++后缀为.cc，因为最简单。 想知道自己对应的g++是哪个版本的，就直接用命令： g++ --version 如果没有g++怎么安装呢？ 可以直接在网上搜索，就会出来了 安装命令就是： sudo yum install -y gcc-c++ 能直接将gcc-c++的标准库给装上了。 装好了，就能直接查看版本： g++ --version 3. 程序的翻译过程 程序的翻译过程：预处理 编译 汇编 链接 先写一个简单的代码，想看见每个阶段的编译结果 1 #include 2 #define M 100 3 4 int main() 5 { 6 for(int i=0;i<10;i++) 7 { 8 printf("hello: %d\n,M:%d",i,M); 9 } 10 printf("hello gcc\n"); 11 //printf("hello gcc\n"); 12 //printf("hello gcc\n"); 13 //printf("hello gcc\n"); 14 //printf("hello gcc\n"); 15 //printf("hello gcc\n"); 16 //printf("hello gcc\n"); 17 //printf("hello gcc\n"); 18 //printf("hello gcc\n"); 19 //printf("hello gcc\n"); 20 //printf("hello gcc\n"); 21 return 0; 22 23 } 3.1 预处理 预处理：要做的是宏替换，去注释，头文件展开，条件编译。 3.1.1 宏替换 去注释 头文件展开 -E 就是从现在开始进行程序的翻译，预处理完成，就停下。 gcc -E test.c -o test.i 进入test.i 保存的就是-E后的结果 将test.c打开，对比发现test.i有800多行，是怎么来的？ 是从test.c的头文件 #include 用来查看C语言标准的头文件库： ls /usr/include/ 打开stdio.h发现有很多函数声明 vim /usr/include/stdio.h 再打开test.i vim test.i 对比一下代码，发现宏已经替换了，而且注释了的代码也不在。 3.1.2 条件编译 先写一个代码在proj.c中： 1 #include 2 int main() 3 { 4 #ifdef V1 5 printf("功能1\n"); 6 7 #elif V2 8 printf("功能1\n"); 9 printf("功能2\n"); 10 printf("功能3\n"); 11 12 #else 13 printf("功能1\n"); 14 printf("功能2\n"); 15 printf("功能3\n"); 16 printf("功能4\n"); 17 printf("功能5\n"); 18 printf("功能6\n"); 19 #endif 20 21 return 0; 22 } ~ 在编译之后打开proj.i 然后用宏定义将V1 定为1：#define V1 1 然后直接编译： gcc proj.c 发现结果只剩下功能1了。 就行打开proj.c，将#define V1 1 改为#define V2 1 编译运行后： 同样将v2改为v3. 这个就叫做条件编译，可以根据用户指明的条件，实现代码的动态裁剪。 在现实中，可以在软件维护一份代码，用条件编译的方式，来进行代码的裁剪，这样就能定制出各种功能的代码。 把宏删除。 用-D加上要宏定义的对象和值，再加上宏定义的文件，就可以直接对代码进行宏定义，更方便对代码进行裁剪 gcc -DV1=1 proj.c 也可以裁剪其他的选项。 3.2 编译 编译：将C语言变成汇编语言。 -S：从现在开始进行程序的编译，编译完成就停下来。 如果想要重新做一遍前面的预处理再到编译，那么就用.c文件 gcc -S test.c -o test.s 如果想要从预处理阶段直接编译就用.i: gcc -S test.i -o test.s 这里发现报错，是因为版本的原因 加上它提示的-std=c99就可以了： gcc -S test.i -o test.s -std=c99 进入test.s看看 vim test.s 发现里面是汇编语言。 3.3 汇编 汇编：将汇编语言翻译为二进制目标文件，这种二进制是没有办法指向的，还差一个链接。 -c：从现在开始进行程序的汇编，汇编完成就停下来。 gcc -c test.s -o test.o 这里的后缀.o，就是.obj，打开之前用vs写的程序，发现同样有。这个文件叫可重定位目标文件，不能直接执行，形成exe想要用到它。 打开这个test.o文件： vim test.o 发现里面形成乱码： 发现已经是二进制文件了： file test.o 那么能不能直接运行呢？ 发现是不行的。 那么给它加上可执行的权限： 发现还是不能运行 一个文件能不能被指向，不止取决于它的权限，还要本身就是可执行程序。 得明白二进制目标文件是一个临时文件，是不能够执行的。 3.4 链接 链接：将二进制目标文件形成可执行程序。 直接： gcc test.o 就形成可执行的目标文件了r 当然可以加-o带上形成的程序名： gcc test.o -o my.exe 就能直接执行。 为了方便记忆这些选项，观察一下可以发现它们连在一起就是：-ESc，只是E和S要大写。 后缀就是-iso，就像镜像文件。 4. 链接 链接是什么呢？ 链接是我吗程序和库结合的过程。 语言一定有自己的标准库，就像c中有c99标准，要保证跨平台性。 ldd后面接可执行程序就会显示它的动静态库 ldd my.exe 最重要的就是： 查看链接到的库 ls /lib64/libc.so.6 -l 这里就是c标准库。 我们可以看看这个库的大小： ls /lib64/libc-2.17.so -l 一般进行链接时是把程序和这个库链接形成一个可执行的程序。 这个库里面在不是库之前，是C语言标准库的源代码，像printf和各种方法，进行打包形成这个库。这个库的安全性是很高的。 怎么知道库里面有哪些文件？ 会有一批对应的头文件，这个头文件相当于一个方法说明。 所以安装开发环境是：安装C标准库和C头文件 库分为动态库和静态库。在Linux里面有，同样在windows里面也有。 在在Linux中库的真正的名字是把前缀lib去掉，去掉“.”后面的后缀。 所以这个就是c标准库。 因为Linux存在这两种库，就决定了，在链接时，有两种方式：动态链接和静态链接。 4.1 动态链接 举个例子：就像在学校旁边有个网吧，一个学长（相当于编译器）告诉了小明这个网吧的地址，（就相当于有了目标库的地址）这个地址就是，这个过程就是动态链接。 小明在这个网吧（就相当于动态库）的9号机（相当于库里面的一个方法，printf），当小明在学校里面作业（程序执行的代码）想要用到电脑，去了网吧（跳转到库）的9号机（想要的方法），用完之后回学校（返回程序），这个过程就是一次动态运行的过程。 在网吧被派出所查封以后，这个网吧就不能进了。也就是说动态链接依赖动态库，一旦动态库缺失，所有静态链接，这个库的程序，都无法执行了。 c动态库，是默认提供的 gcc默认形成可执行程序，默认采用动态链接。 查看文件类型： file my.exe 使用的是动态库链接： 动态库和动态链接的优缺点： 不能丢失节约资源 重新创建一个文件夹，把test.c移动到里面，然后执行。 默认采用动态链接 4.2 静态链接 接上个例子：小明在买了网吧9号机器（库的方法），这样每次上网（执行程序）都能用，不需要这个网吧了，每次执行程序就拷贝到自己的电脑上，这个过程叫静态链接。这个网吧卖电脑就是静态库。 静态链接就是：在编译的时候，把库中的方法，拷贝到自己的可执行程序中。 静态库和静态链接的优缺点： 一旦形成，与库无关浪费资源 形成静态链接： gcc -o mytest-static test.c -static - 发现报错了: 这个是因为在默认情况下，一般静态库都是默认没有安装的。 安装命令是： sudo yum install -y glibc-static libstdc++-static 然后再执行： 再ldd看看： ldd mytest-static 有问题请指出，大家一起进步！！！ 推荐链接
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