gcc编译与Linux下的库

news2024/12/29 10:59:25

GCC：GCC是一个由GNU项目开发的多平台编译器，最初是为C语言设计的编译器，但随着时间的发展，它已经扩展到支持多种编程语言。它支持多种编程语言，包括C、C++、Objective-C、Fortran、Ada和Go等。GCC是自由软件，遵循GNU通用公共许可证（GPL）发布。
G++：是GCC的一个部分，专门用于编译C++程序。G++实际上是GCC的一个前端，它使用相同的后端来生成机器代码。在很多系统中，g++ 命令实际上是一个指向 gcc 的符号链接，但它们在处理C++特有的特性时会有所不同。
GNU：是“GNU's Not Unix”的缩写，是一个由理查德·斯托曼（Richard Stallman）发起的自由软件项目，旨在创建一个完全自由的操作系统，包括操作系统的所有组件。GNU项目开发了许多重要的自由软件，如GCC、Emacs编辑器、Bash shell、GDB调试器等。

GCC和G++都是GNU项目的一部分，它们是GNU工具链中的核心组件，用于编译和链接程序。GNU工具链还包括其他工具，如链接器（ld）、库（如glibc）、调试器（如GDB）等，这些都是构建和运行程序所必需的。

//现有文件test.c
//在命令行下输入gcc预处理命令
gcc -E test.c -o test.i

选项“-E”告诉gcc只进行预处理；“test.c”为C源程序文件；“-o”用于指定要生成的结果文件，后面跟的就是结果文件名字；这里输出的结果文件为test.i。

gcc对源程序文件编译后生成的汇编文件是.s文件。我们可对上边的 test.i进行编译：

gcc -S test.i -o test.s

也可以直接对c源程序文件进行编译：

gcc -S test.c -o test.s

选项“-S”告诉只进行到编译阶段。

gcc生成的二进制代码文件为后缀名为.o的文件。我们对上边的test.s进行汇编

gcc -c test.s -o test.o

也可以直接对c源程序文件进行汇编：

gcc -c test.c -o test.o

选项“-c”告诉只进行到汇编阶段。

对上边生成的test.o进行链接：

gcc test.o -o test

这里只有一个目标文件，如果有多个目标文件（.o文件）可以写在一起，每两个目标文件之间加空格，例如

gcc test1.o test2.o test3.o -o test

运行后，生成可执行文件test,我们可以运行它：

./test

gcc常见选项

gcc语法格式：

gcc [选项] 准备编译的文件 [选项] [目标文件]

在实际的软件开发中，对于一些需要被许多模块反复使用的公共代码，我们通常可以将他们编译为库文件。库从本质上说是一种可执行代码的二进制格式，可以被载入内存中执行。

定义：静态库是一组编译后的代码和资源的集合，它们在编译时被直接链接到最终的可执行文件中。
文件扩展名：通常为.a（在Unix-like系统中）或.lib（在Windows系统中）。
编译过程：在编译时，静态库的内容被复制到最终的可执行文件中，这意味着可执行文件包含了所有需要的代码和资源。
优点：
- 因为库代码已经包含在可执行文件中，所以不需要在运行时额外加载库文件。
- 减少了运行时的依赖，因为所有需要的代码都已经包含在内。
- 可能提高程序的启动速度，因为加载的是单个文件。
缺点：
- 增加了可执行文件的大小，因为包含了库的代码。
- 如果库更新，需要重新编译整个程序来更新这部分代码。
- 多个程序使用同一个静态库的不同版本可能会导致内存浪费。

4、配合静态库写一个头文件，文件里的内容就是提供给外边使用的函数、变量或类的声明。

静态库与源码编译：

gcc test.c -o test -l库名 -L 指定库文件 -I 头文件地址

定义：动态库在程序运行时被加载，而不是在编译时。它们在内存中只存在一份，可以被多个程序共享。
文件扩展名：通常为.so（在Unix-like系统中，如Linux），.dll（在Windows系统中）或.dylib（在macOS系统中）。
编译过程：在编译时，程序只记录了动态库的位置和需要的函数接口，实际的代码在运行时才被加载。
优点：
- 减少了可执行文件的大小，因为不包含库的代码。
- 库的更新不需要重新编译程序，只需替换或更新动态库文件。
- 多个程序可以共享同一份库，节省内存和存储空间。
缺点：
- 程序启动可能稍慢，因为需要在运行时加载库。
- 需要确保动态库在运行时可用，否则程序可能无法启动或运行不正常。
- 动态库的版本管理可能更复杂。