【Linux成长史】Linux编辑器-gcc/g++使用

news2024/10/6 10:26:59

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文章目录

😇本章详情
😇Linux背景知识
- ⏳预处理(进行宏替换，头文件展开等)
- ⏳编译（生成汇编）
- ⏳汇编(生成可执行文件或库文件)
- ⏳连接(生成可执行文件或库文件)
- ⏳函数库
- ⏳函数库一般分为静态库和动态库两种
- ⏳gcc指令选项
📃如何巩固学习
📃本文小结

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😇本章详情

🐤本篇文章将讲授Linux的编辑器-gcc/g++的使用相关的知识。

通常在写代码的时候，我们一般用的都是IDE就是一些集成的开发工具。我们只需要手动的点一点就能进行编译了，那么其实我们并不懂其中的原理，这篇文章带你初步来了解一下这个过程吧，并且如何使用gcc。

😇Linux背景知识

⏳预处理(进行宏替换，头文件展开等)

功能：

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。

举例讲解
输入

gcc -E test.c -o test.i

输出
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这里的我们生成了一个.i后缀的文件，这里就要科普一下了-o是指定生成了目标文件，一般.i文件名为后缀的就是已经处理过的C原始程序了。下面我们来看一张图就可以更好的理解啦！

输入

vim test.i

输出
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左边的test.i文件就是预处理生成的文件，而左边的test.c是没有经过预处理的文件，我们来看看差别吧！我们会发现我们看不到我们注释的东西了你们发现没！再来看，我们还把头文件展开了，还有一种条件编译，这个等以后再讲吧！

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⏳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

生成汇编代码，其实很多代码的底层都是汇编，在计算机发展的过程中，最初的计算机都是贼大一台的，这时候那么伟大的科学家觉得这样不行，机器不便于携带，还贼贵，并且当时都是0101这样的数据格式，科学家觉得这样的计算量太大了，于是就有了汇编代码

输入

gcc -S test.i -o test.s

输出
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此时我们可以发现已经生成了后缀名为.s的文件，那么我们现在用vim编辑器来打开试试看，我们看看里面到底存放了什么东西。我们输入vim test.s

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是不是很熟悉，相信用过vs的小伙伴都知道这是生成的汇编代码。

⏳汇编(生成可执行文件或库文件)

汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件（.obj）
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

输入

gcc -c test.s -o test.o

输出
哈哈哈哈我们会发现这是一些我们都看不懂的东西对不对呢，没错这些东西尊嘟很难看懂，这都是给电脑看的，电脑能识别就行啦！
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⏳连接(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

在所有的概念中，还有一种叫动静态库的概念，我们可以试想一下，我们就随便的包一个头文件难道就可以编译这些东西了吗。其实在下载软件的时候都已经帮你们下载好啦，我现在用的是云服务器，所以连接的是动态库。

举例说明

输入

gcc test.o -o test

输出
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这里生成了一个可执行文件。我们怎么知道他是可执行文件呢？在我写的权限篇有讲噢，不记得的自己再去看看啦！

之后我们就可以直接执行该文件啦！

⏳函数库

问
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?
答
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。

⏳gcc指令选项

-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。

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