gcc与g++的原理

news2024/11/17 0:29:40

程序的翻译

1 快速认识gcc/g++
2 程序翻译的过程
- 2.1 预处理阶段
- 2.2 编译阶段
- 2.3 汇编阶段
- 2.4 链接阶段
3 动静态库

1 快速认识gcc/g++

首先我们需要在linux系统中安装对应的编译器gcc/g++，安装命令如下（centos7环境下）：

gcc: yum install gcc
g++: yum install gcc-c++

直接说明结论吧，gcc既可以编译C语言代码，又可以编译cpp代码，但是g++只能编译cpp代码！这个可以分别写一个cpp代码与c代码，用这两个编译器进行编译！我们就以gcc来说明程序翻译的过程（g++的原理也是类似的）！

2 程序翻译的过程

2.1 预处理阶段

预处理阶段所要做的工作就是头文件展开，去注释，宏替换，条件编译！

头文件展开就是将头文件中的内容拷贝到源文件中，去注释就是把相应注释去除掉
，有宏定义的变量要把它替换掉，这里主要就是说下条件编译，就是编译满足条件的内容！下面我来举个简单的例子来说明一下什么事条件编译吧！首先我们在Linux中建立一个C语言文件，命名为test1.c。内容如下所示：

  5 #include <stdio.h>                            
  6 int main(){                  
  7  #ifdef version1             
  8     printf("version1");      
  9  #elif version2              
 10     printf("version2");      
 11  #else                       
 12     printf("free version");  
 13  #endif                      
 14   return 0;                  
 15 }                            
~

我们使用以下命令就可以实现条件编译了

gcc test1.c -D version2

此时我们利用条件编译就可以打印出version2了，了解这个条件的编译的目的就是为了让我们知道，我们可以通过给编译器传递不同的宏值，从而实现我们代码的动态裁剪。以及有些软件分为社区版与专业版本质就是利用了条件编译！
在大概了解完预处理阶段要做的事情，我们在linux中也可以使用命令来才看经过预处理之后的代码！在Linux中建立了一个test.c文件，使用如下命令：

gcc -E（完成预处理工作就行） test.c -o（取别名） test.i

在预处理阶段之后，实际上是会生成一个以点i结尾的文件，所以这里就对test.c经过预处理之后取了一个别名test.i

2.2 编译阶段

程序编译阶段实际上就是把我们的C语言代码翻译成汇编代码，生成一个以点s结尾的文件

命令：gcc -S（完成编译阶段） test.i -o test.s

2.3 汇编阶段

汇编阶段就是把我们的汇编代码翻译成二进制！生成一个以点o结尾的文件

命令：gcc -c （完成汇编阶段，注意这里c是小写）test.s -o test.o

2.4 链接阶段

链接阶段就是将我们生成以点o结尾的文件与库里面的对应的点o文件相链接，只要我们使用了库中的函数如：printf，scanf等。

3 动静态库

在Windows下，动态库是以dll为结尾的文件，静态库是以lib结尾的文件！而在Linux系统下，动态库是以so结尾的文件，静态库是以a结尾的文件！本节中，我们简单的先了解一下什么是动态库，什么是静态库！

首先我们先来理解一下什么是动态库吧，以下图为例！
在这里插入图片描述
首先我们的代码片段会加载到内存中，生成以点o结尾的文件之后，根据代码就会知道动态库的地址，从而在动态库的文件中找对应的点o文件进行链接，这种链接方式就叫做动态链接！所以静态库就是程序会知道静态库的地址，然后将所需的库文件从静态库拷贝一份到源文件中！这种方式就叫做静态链接！我们需要注意的是动态库与静态库还是有区别的，至于具体的区别是什么，在之后的学习过程中，我们还要进一步的进行学习！在了解完什么是静态链接与动态链接之后，在Linux系统下，默认的就是动态链接，如下图所示：