1 gcc/g++

当我们创建一个文件，并向里面写入代码，此时，我们该如何使我们的代码能够运行起来呢？

如果是在windows的vs下，只需要点击运行就行了，现在在Linux下，该如何运行？

我们需要使用gcc编译器来编译已经写好的test.c源文件

编译之后，会在当前目录之下生成可执行程序，运行可执行程序即可

使用红框中的命令gcc test.c -o test 就完成了对源文件的编译。

之后，生成了可执行程序test.

运行test即可执行我们的可执行程序。

补充：c语言的程序用gcc编译，c++的程序用g++编译

• 格式：
  gcc - 选项 源文件名 -o 目标文件名
• 选项：
  -E 从当前文件开始，在预处理完成之后停止， 生成的文件后缀一般加i
  -S 从当前文件开始，在编译完成之后停止， 生成的文件后缀一般加s
  -c 从当前文件开始，在汇编完成之后停止， 生成的文件后缀一般加o

1.1 预处理

预处理的作用：

1. 去除注释
2. 展开头文件
3. 处理条件编译
4. 进行宏替换

命令： gcc -E 文件名.c -o 文件名.i

左边是test.c文件，右边是test.i文件（预处理文件）

1.2 编译

命令： gcc -S 文件名.i -o 文件名.s
功能：将预处理文件编译成汇编语言

1.3 汇编

命令： gcc -c 文件名.s -o 文件名.o
功能：将编译生成的.s文件中的内容转变成机器能识别的二进制机器码。

可以通过od命令查看.o文件
将二进制机器码以十六进制的形式显示出来。

1.4 链接

到这一步时候，我们的文件是,o的汇编文件。

这里有一个问题：我们写的程序中，使用到了printf()函数，但是我们并没有写printf()函数的实现方法和定义等，为什么执行程序的时候不会报错？

因为我们使用了库函数

printf()函数很明显是库函数。假设我们不包含<stdio.h>头文件，我们的程序必然会报错。

我们包了<stdio.h>文件之后就能使用了吗？

也不是，因为我们知道.h只是一个头文件，相当于有一个函数的声明，但是没有函数的具体定义，函数的具体定义肯定是一个文件。

假设库的创建者写了1000个函数，分为两个文件。其中，函数的实现叫做c和定义叫做c.h。

库的创建者不想给我们看函数的具体实现。所以对这个库进行的封装。但是他必须提供库的使用方法，所以又把头文件给了我们，提供给我们具体的使用方法。

我们通过头文件得知使用方法之后，在我们的c程序执行到库函数时候，就会链接到库中的库函数。库函数也是.o目标文件，将我们自己的程序和库函数链接到一起，就会生成可执行程序.exe。

那么，该如何找到库呢？

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。

链接的库分为静态库和动态库。

1.4.1 静态链接

1. 当我们的函数执行到库函数的时候，跳转到链接的库函数，将库函数中该函数的实现拷贝到当前程序文件中。
2. 再此之后再生成可执行文件。

静态链接的指令gcc 文件名.o -o 文件名 -static

1.4.2 动态链接

1. 当执行到库函数时，跳转到动态库中，找到该函数的.o文件，去链接标准库中库函数的.o文件。
2. 链接完之后再跳转回来。

通过ldd命令可以查看a.out链接的动态库。
图中的红框就是我们链接的动态库c

库的名称为去掉前缀去掉后缀，图中就是去掉前缀lib,去掉后缀.so，最后得到c

通过file指令查看文件的属性

黄色框中说明这是一个动态链接，链接的是动态库。

动态链接和静态链接的区别是什么？

通过上图可以看出静态链接比动态链接之后的文件大很多。

这是因为动态链接是直接跳转，而静态链接是将静态库中的内容拷贝到文件中

总结：

• 静态库或者动态库一个系统只有一个，所有使用系统的用户都在使用同一个库。
• 静态链接后的可执行程序不会受到静态库升级或者被删除的影响，而动态库会受到影响。
• 系统为了我们编程，提供了标准库的头文件.h，和动静态库.so/.a，头文件是为了告诉我们怎么使用库函数，动静态库中提供了库函数的具体实现方法。

2 make和makefile

make 是方法，makefile是文件

创建makefile文件

写入makefile文件

效果：

从上面的操作中，我们可以看到，以前我们每次编译文件，都需要输入gcc等一系列命令。现在只需要使用make，就自动编译成功了。

• makefile带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。
• 一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。

接下来分步解析。

2.1 依赖关系

什么是依赖关系？
a:b -----> 叫做a依赖b，有了b的存在才会有a的存在。

在makefile中，gcc编译的时候有哪些依赖关系呢？

2.2 依赖方法

依赖关系解决的谁以来谁的问题

依赖方法解决的是怎样依赖的问题

红框的内容就是依赖方法

在makefile中依赖关系和依赖方法是必须写的，并且必须是一一对应的

2.3 伪目标

在makefile中同样是可以删除文件的。

执行情况

其中，.PHONY:clean 这句话中.PHONY就是伪目标，clean被.PHONY修饰的

• 被.PHONY修饰的对象就是一个伪目标。
• 伪目标总是被执行。

如何理解伪目标总是被执行这句话？

首先理解什么文件不是总被执行。

可以看到，在执行第一次make的时候，可以正常执行；执行第二次make的时候就不能了。

为什么呢？

在使用stat命令之后，可以看到一个文件的ACM时间，分别是图上所示。

我们使用ll命令显示的就是文件的内容修改时间

可以看到test.c文件的最后一次被修改时间比test的最后一次被修改时间早。

这就意味着：可执行文件如果再次执行，其实内容是没有改变的。

如果test.c文件在test文件之后又被修改过，那么Modify时间应该比test文件的时间晚，这样再次编译的时候才会有效果。而如果test.c的时间比test时间早，说明test.c文件没有被修改过。因此也就没有再次编译的必要。

这是编译器为了更高效的举动。

验证

从上面可以知道，make不是总被执行，那么。伪目标是总被执行的，怎么验证?

只要执行make clean 就一直会执行，不会出现阻碍。

而clean正是被.PHONY修饰的伪目标

执行：

发现给make加上伪目标之后，make也总是被执行。

**clean:**之后没有东西，说明依赖关系也可以为空

3 总结

1. 编译链接分为：预处理、编译、汇编、链接四个部分。使用到的命令如下：
   

• .c文件预处理变成.i文件
• .i文件编译变成.s文件
• .s文件汇编变成.o文件
• .o文件链接变成可执行程序

其中，链接分为动态链接和静态链接。
静态链接将静态库中的.o程序拷贝到我们的程序，执行静态链接需要到系统默认的路径usr/lib中去找静态库，如果找不到就会报链接错误。

如果使用的是第三方库，需要用特定的方法链接到库。

2. makefile中有：依赖关系，依赖方法和伪目标。
   其中，依赖关系和依赖方法是一一对应的。
   依赖关系也可以为空。

伪目标.PHONY表示总是执行

没有伪目标的文件通过判断文件的Modify时间来决定是否编译：

1. 如果.c文件的Modify时间早于可执行文件 ---- 不执行
2. 如果.c文件的Modify时间晚于可执行文件 ---- 执行