1.Linux编译器-gcc/g++使用
1. 预处理(进行宏替换)
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,后面是编译好的文件名 “.i”文件为已经过预处理的C原始程序。
[wws@hcss-ecs-d531 ~]$ vim hello.c
[wws@hcss-ecs-d531 ~]$ gcc -E hello.c -o hello.i
[wws@hcss-ecs-d531 ~]$ cat hello.i
2.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
[wws@hcss-ecs-d531 ~]$ gcc -S hello.i -o hello.s
[wws@hcss-ecs-d531 ~]$ vim hello.s
3.汇编(生成机器可识别代码)
汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件
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
[wws@hcss-ecs-d531 ~]$ gcc -c hello.s -o hello.o
[wws@hcss-ecs-d531 ~]$ vim hello.o
4.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
生成可执行文件hello
函数库
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?
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。
1.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”
2.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。 gcchello.o –o hellogcc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 -o code_static code.s -static 用static选项链接静态库
yum install -y glibc-static 安装静态库C
yum install -y libstdc++-static C++静态库
2. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile
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。
make是一个命令工具,是一个解释makefile中指令的命令工具,一般来说,大多数的IDE都有这个命令,比如:Delphi的make,Visual C++的nmake,Linux下GNU的make。可见,makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。
make是一条命令,makefile是一个文件,两个搭配使用,完成项目自动化构建。
makefile使用
首先先创建两个文件 code.c makefile
-bash-4.2$ ll
total 8
-rw-r--r-- 1 wws wws 81 Aug 19 11:20 code.c
-rw-rw-r-- 1 wws wws 64 Aug 19 11:19 makefile
-bash-4.2$ ll
total 8
-rw-r--r-- 1 wws wws 81 Aug 19 11:20 code.c
-rw-rw-r-- 1 wws wws 64 Aug 19 11:19 makefile
-bash-4.2$ vim code.c
-bash-4.2$ vim makefile
//编译生成可执行程序code
-bash-4.2$ make
gcc -o code code.c
-bash-4.2$ ll
total 20
-rwxrwxr-x 1 wws wws 8360 Aug 19 11:26 code
-rw-r--r-- 1 wws wws 81 Aug 19 11:20 code.c
-rw-rw-r-- 1 wws wws 64 Aug 19 11:19 makefile
-bash-4.2$ ./code
hello Makefile!
//删除code
-bash-4.2$ make clean
rm -f code
-bash-4.2$ ll
total 8
-rw-r--r-- 1 wws wws 81 Aug 19 11:20 code.c
-rw-rw-r-- 1 wws wws 64 Aug 19 11:19 makefile
makefile原理
我们先了解一下各行代码作用
1.code(目标文件 要生成的文件):code.c (依赖文件列表 可以有多个文件)
gcc -o code code.c
依赖关系:
(Tab键)依赖方法
2. .PHONY(声明一个伪目标):clean(伪目标名称)
clean:(依赖文件列表为空)
rm -f code (要生成clean文件,就要执行它的依赖方法。但它的依赖方法不会生成文件,只是执行了删除文件的操作)
了解了这些我们看看几个问题
1.为什么make 就可以直接生成code文件呢?
(1)makefile文件会被make从上到下扫描,第一个目标名是缺省形成的。执行其他组的依赖关系和依赖方法,make+目标名。
把clean放第一个位置也可以make 默认执行。但不建议
2.PHONY:clean 有什么作用?
让目标文件的依赖方法每次都可执行。
-bash-4.2$ ll total 8 -rw-r--r-- 1 wws wws 81 Aug 19 11:20 code.c -rw-rw-r-- 1 wws wws 64 Aug 19 11:19 makefile -bash-4.2$ make gcc -o code code.c -bash-4.2$ make make: `code' is up to date. -bash-4.2$ make make: `code' is up to date. -bash-4.2$ make make: `code' is up to date.
可以看到code:code.c 执行一次就不能执行了。
当我们给code加上.PHONY后,
-bash-4.2$ vim makefile -bash-4.2$ make gcc -o code code.c -bash-4.2$ make gcc -o code code.c -bash-4.2$ make clean rm -f code -bash-4.2$ make clean rm -f code -bash-4.2$ make clean rm -f code
3.可以看到code:code.c可以被多次执行了,但为什么clean: 也可以被多次执行呢?
让我们先修改一下makefile文件
首先我们要明白什么时候要重新编译文件,当然是文件内容被修改的时候。
根据对比code.c 和 code的Mtime(Modify)就可以判断文件内容有没有被修改。
.PHONY就是忽略Mtime时间的对比,来让目标文件的依赖方法每次都可执行。
stat 查看文信息
-bash-4.2$ ll total 20 -rwxrwxr-x 1 wws wws 8360 Aug 19 12:32 code -rw-r--r-- 1 wws wws 81 Aug 19 11:20 code.c -rw-rw-r-- 1 wws wws 63 Aug 19 12:32 makefile //stat 查看文件的详细信息 -bash-4.2$ stat code.c File: ‘code.c’ Size: 81 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file Device: fd01h/64769d Inode: 1703942 Links: 1 Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 1000/ wws) Gid: ( 1000/ wws) //Access 文件最近访问时 Access: 2024-08-19 11:23:32.023200919 +0800 //Modify 最新文件内容被修改的时间 Modify: 2024-08-19 11:20:19.100243259 +0800 //Change 最新文件属性被修改的时间 Change: 2024-08-19 11:20:19.102243300 +0800 Birth: - -bash-4.2$ stat code File: ‘code’ Size: 8360 Blocks: 24 IO Block: 4096 regular file Device: fd01h/64769d Inode: 1703940 Links: 1 Access: (0775/-rwxrwxr-x) Uid: ( 1000/ wws) Gid: ( 1000/ wws) Access: 2024-08-19 12:32:42.882419012 +0800 Modify: 2024-08-19 12:32:42.882419012 +0800 Change: 2024-08-19 12:32:42.882419012 +0800 Birth: -
让我们修改code.c文件的内容(因为文件属性也包含文件大小,内容改变,文件属性也会改变,所以Ctime和Mtime会一起改变)
-bash-4.2$ vim code.c -bash-4.2$ stat code.c File: ‘code.c’ Size: 180 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file Device: fd01h/64769d Inode: 1703950 Links: 1 Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 1000/ wws) Gid: ( 1000/ wws) Access: 2024-08-19 12:38:49.429946666 +0800 Modify: 2024-08-19 12:38:49.429946666 +0800 Change: 2024-08-19 12:38:49.431946707 +0800 Birth: - -bash-4.2$ stat code File: ‘code’ Size: 8360 Blocks: 24 IO Block: 4096 regular file Device: fd01h/64769d Inode: 1703940 Links: 1 Access: (0775/-rwxrwxr-x) Uid: ( 1000/ wws) Gid: ( 1000/ wws) Access: 2024-08-19 12:32:42.882419012 +0800 Modify: 2024-08-19 12:32:42.882419012 +0800 Change: 2024-08-19 12:32:42.882419012 +0800 Birth: -
可以看到code.c的Mtime的时间在code Mtime的后面,说明code的内容已经不是最新的,就可以make 重新编译。
-bash-4.2$ make gcc -o code code.c -bash-4.2$ stat code File: ‘code’ Size: 8360 Blocks: 24 IO Block: 4096 regular file Device: fd01h/64769d Inode: 1703940 Links: 1 Access: (0775/-rwxrwxr-x) Uid: ( 1000/ wws) Gid: ( 1000/ wws) Access: 2024-08-19 12:41:24.546132682 +0800 Modify: 2024-08-19 12:41:24.546132682 +0800 Change: 2024-08-19 12:41:24.546132682 +0800 Birth: -
最后回到为什么clean:可以重复执行,就是因为clean:的依赖方法rm没有时间概念,所以可以重复执行。
4.我们想输出1111,但不想输出echo "1111"(echo 和字符间的空格不能省),怎么关闭命令回显呢?
可以用前加@关闭
-bash-4.2$ make echo "1111" 1111 echo "1111" 1111 echo "1111" 1111 echo "1111" 1111 gcc -o code code.c
-bash-4.2$ make 1111 1111 1111 1111 gcc -o code code.c
虽然看着只是用了一行代码就实现了对code.c的编译,其实展开来说这是一个递归实现的过程。
(2)make解析makefile时,如果code所依赖的code.o文件不存在,那么make会在当前文件中找目标为code.o文件的依赖性,以此类推,直到如找到再自下而上生成code(这有点像一个堆栈的过程)
-bash-4.2$ vim makefile -bash-4.2$ make gcc -E code.c -o code.i gcc -S code.i -o code.s gcc -c code.s -o code.o gcc code.o -o code -bash-4.2$ ll total 48 -rwxrwxr-x 1 wws wws 8360 Aug 20 10:37 code -rw-r--r-- 1 wws wws 180 Aug 19 12:59 code.c -rw-rw-r-- 1 wws wws 16978 Aug 20 10:37 code.i -rw-rw-r-- 1 wws wws 1680 Aug 20 10:37 code.o -rw-rw-r-- 1 wws wws 538 Aug 20 10:37 code.s -rw-rw-r-- 1 wws wws 205 Aug 20 10:37 makefile -bash-4.2$ ./code hello Makefile! hello Makefile! hello Makefile! hello Makefile! -bash-4.2$ make clean rm -f code.i code.s code.o code -bash-4.2$ ll total 8 -rw-r--r-- 1 wws wws 180 Aug 19 12:59 code.c -rw-rw-r-- 1 wws wws 205 Aug 20 10:37 makefile
makefile语法
1.% 通配符 $<
%.c 把当前目录中后缀.c文件放入依赖文件列表
$< :将依赖文件列表的文件一个一个交给gcc -c 配合 %.o生成同名的.o文件
2.定义变量名
我们可以给目标文件 依赖文件列表定义变量名。
$( ) 用来标记里面内容是变量名,不是文件。
3.$^ $@
$^:代表依赖文件列表
$@:代表目标文件
(3)make默认只生成一个可执行程序
-bash-4.2$ ll total 12 -rw-rw-r-- 1 wws wws 112 Aug 20 11:40 code.c -rw-rw-r-- 1 wws wws 181 Aug 20 12:13 makefile -rw-rw-r-- 1 wws wws 51 Aug 20 12:12 test.c -bash-4.2$ make gcc code.c -o code -bash-4.2$ ll total 24 -rwxrwxr-x 1 wws wws 8360 Aug 20 12:03 code -rw-rw-r-- 1 wws wws 112 Aug 20 11:40 code.c -rw-rw-r-- 1 wws wws 181 Aug 20 12:13 makefile -rw-rw-r-- 1 wws wws 51 Aug 20 12:12 test.c
可以看到上面这种写法只生成了一个可执行程序,怎么才能生成两个呢?
我们可以用原理(2),让make默认生成all目标文件,生成all又需要实现依赖文件列表$(bin1) $(bin2) , 实现后all文件什么都不用做,就可以同时生成多个可执行程序。-bash-4.2$ make gcc code.c -o code gcc test.c -o test -bash-4.2$ ll total 36 -rwxrwxr-x 1 wws wws 8360 Aug 20 12:13 code -rw-rw-r-- 1 wws wws 112 Aug 20 11:40 code.c -rw-rw-r-- 1 wws wws 181 Aug 20 12:13 makefile -rwxrwxr-x 1 wws wws 8360 Aug 20 12:13 test -rw-rw-r-- 1 wws wws 51 Aug 20 12:12 test.c
补充:回车/换行 缓冲区
首先回车和换行是同一个东西吗?
回车是把光标移动到一行的开头位置,换行是把光标从当前位置向下移一格,到下一行。平时我们写程序\n 就是先进行回车再进行换行。
这与缓冲区有什么关系呢?
这两段代码生成的程序有什么不同吗?
很明显,第二段代码输出hello后不会换行。但除此以外第一段代码hello是一开始就会输出,但第二段代码会先等2秒再输出。
编译器肯定是自上而下来读代码,printf("hello")后hello去哪了?
其实它是被存在缓冲区了,只不过\n可以立刻输出缓冲区的内容,立刻输出hello。第二段代码没有\n,只能等代码结束或者缓冲区满后输出。如果我们想让第二段代码缓冲区内容立刻输出,有什么办法吗?
可以加上fflush(stdout)可以立即将缓冲区内容刷新到输出设备。
注意下面代码输出 i 后进行\r回车操作,下一次输出时就会覆盖原位置内容。
但如果覆盖完后,后面还有上次留下的内容,就会连同新内容一起输出。
比如说上面输出10,经过回车操作,下次输出的9会覆盖1的位置,但后面0仍存在,导致后面一直有0。
-2%d 输出两位并左对齐进行解决