一、编译过程

1. 预处理（头文件的展开、宏替换、删除注释、条件编译)
2. 编译（生成汇编)
3. 汇编（生成机器可识别代码）
4. 连接（生成可执行文件或库文件)

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二、gcc/g++如何完成

格式：gcc [选项] 要编译的C文件 [选项] [目标文件]
格式：g++ [选项] 要编译的C++文件 [选项] [目标文件]

C语言文件的后缀只有.c ，而常见的C++文件有.cpp / .cc / .cxx 三种
对于gcc来说，它只能编译C语言文件，而g++却可以编译C语言文件和C++文件

gcc常用选项：

• -E 只进行预处理，输出预处理后的代码，不进行后序操作，并且这个操作不生成文件，若需要生成文件，则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。默认情况下，gcc 会将生成的汇编代码输出到与源文件同名的 .s 文件中
  

• -c 只编译源文件，生成目标文件（.o文件），不进行链接操作。

  

• -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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三、error: ‘for’ loop initial declarations are only allowed in C99 mode 的解决方法

出现错误 “error: ‘for’ loop initial declarations are only allowed in C99 mode” 通常是因为你的代码在 for 循环中声明了变量，但是你的编译器默认不是按照 C99 或更新的标准来编译代码的。在 C99 之前的标准中，是不允许在 for 循环的初始化部分中声明变量的，所有的变量声明都必须在代码块的开始处（通常是函数的开头或任何复合语句 {…} 的开头）。

解决方法：你可以通过命令行选项来指定编译器使用 C99 或 C11 标准。

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四、预处理

功能：主要包括宏替换、文件包含、条件编译、去注释等，虽然预处理对源文件进行了以上处理，但是处理后的文件我们还是可以看懂，所以被预处理后的文件本质上还是C语言

• 预处理指令是以#号开头的代码行。
• 实例: gcc –E test.c –o test.i
  选项-E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

下面这张图片是对条件编译做出的演示，通过条件编译可以做到对代码进行动态裁剪。

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五、编译

• 在编译阶段中，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 test.i –o test.s / gcc –S test.c –o test.s

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六、汇编

功能：汇编阶段是把编译阶段生成的.s文件转成目标文件

• 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 test.s –o test.o / gcc –c test.i –o test.o / gcc –c test.c –o test.o

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七、链接

在链接阶段，链接器将多个目标文件以及所需的库（包括静态库和动态库）合并成一个可执行文件或库文件，*.o + 数据库 = 可执行程序（*代表所有）。
实例: gcc test.o –o mytest

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八、数据库

我们现在所编写的代码都是在前人的基础上编写的，前人将需要经常使用的函数编写完成后，我们就可以直接使用，而不用自己再造一遍，那么我们使用的函数具体在哪里呢？在库中。

当你运行一个程序时，它可能会依赖于多个共享库，这些库包含了程序运行所需的函数和数据。ldd命令可以帮助你找出这些依赖的共享库文件。

系统库的分类：
在系统库中库的前缀为lib，后缀要看具体的分类情况，而系统库的文件名是由前缀+库名+后缀。

• 静态库：在Linux中，静态库文件的后缀通常为.a。
  以上面的图片为例，有一个静态库的名称为libc.a，那么我们去掉前缀和后缀，那么剩下的c就是库名了，这就是静态的C语言标准库。

• 动态库：在Linux中，动态库文件的后缀通常为.so。
  以上面的图片为例，有一个静态库的名称为libc.so.6，那么我们去掉前缀和后缀，那么剩下的c就是库名了，这就是动态的C语言标准库。

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8.1 动态库

在Linux进行链接时，文件默认依赖的是动态库文件（动态链接）。

动态库是C/C++或者其他第三方提供所有函数的集合，被所有程序以链接的方式关联起来，库中所有的函数都有入口地址，所谓动态链接，其实就是将把要连接库中函数地址拷贝到可执行程序的特定位置。

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8.2 静态库

静态库是C/C++或者其他第三方提供所有函数的集合，被所有程序拷贝的方式关联起来，将需要的代码拷贝到自己的可执行程序中（静态链接）。

静态库的安装：
一般云服务器上是默认没有安装静态库的，下面是C语言和C++静态库的安装指令。

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

编译使用静态库（静态链接）

实例：gcc test.c -o mytest-s -static

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8.3 动/静态链接的优缺点

• 动态链接

  • 优点：形成的可执行程序体积比较小，比较节省空间
  • 缺点：强依赖动态库，动态库没了，所有依赖动态库的可执行程序都无法运行。

• 静态链接

  • 优点：无视库，可独立运行。
  • 缺点：体积太大，浪费空间（上图同一源文件编译而来，静态链接的文件比动态链接的文件大太多）

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结尾

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