gcc使用总结

## 安装gcc （基于debian系Linux）： 一次性把后面需要的都装了 ```c sudo apt instal gcc g++ gdb ``` ## gcc和g++的区别 个人觉得最明显的区别就是：g++编译不论是`.c`文件还是`.cpp`文件，都当作cpp文件去编译，而gcc的做法是`.c`文件就当成c文件编译，`.cpp`文件就当成cpp文件编译。 所以一般编译的时候： `.c`文件：使用gcc编译 `.cpp`文件： 使用g++编译 ## gcc和g++配置不同的C标准 对于C89和C99存在差异的语法点，有时候需要使用不同的C标准进行编译！gcc/g++ -std=编译标准， ```c gcc -std=c89 main.c ``` ) ## gcc编译过程 从源代码生成可执行文件可以分为四个步骤，分别是预处理（Preprocessing）、编译（Compilation）、汇编（Assembly）和链接（Linking） ) ### 预处理 预处理过程主要是处理那些源文件和头文件中以#开头的命令，比如 #include、#define、#ifdef 等。预处理的规则一般如下： - 将所有的#define删除，并展开所有的宏定义。 - 处理所有条件编译命令，比如 #if、#ifdef、#elif、#else、#endif 等。 - 处理#include命令，将被包含文件的内容插入到该命令所在的位置，这与复制粘贴的效果一样。注意，这个过程是递归进行的，也就是说被包含的文件可能还会包含其他的文件。 - 删除所有的注释//和/* ... */。 - 添加行号和文件名标识，便于在调试和出错时给出具体的代码位置。 - 保留所有的#pragma命令，因为编译器需要使用它们。 ```bash gcc -E main.c //默认不会改变文件内容，只是会通过中断打印出来预处理后的文件内容 // 可以使用-o选项将预处理的结果输出出来，一般用 .i 文件表示预处理结果文件 gcc -E main.c -o main.i ``` ### 编译 编译就是把预处理完的文件进行一些列的词法分析、语法分析、语义分析以及优化后生成相应的汇编代码文件。编译是整个程序构建的核心部分。 ```bash gcc -S main.c //会生成一个 .s 文件 ``` ) 查看一下生成的汇编代码： ) ### 汇编 汇编的过程就是将汇编代码转换成可以执行的机器指令，这个过程会生成一个`.o`文件，也叫做目标文件。 ```bash gcc -c main.c // 会生成一个 .o 文件 ``` ) ### 链接 目标文件已经是二进制文件，与可执行文件的组织形式类似，只是有些函数和全局变量的地址还未找到，程序不能执行。链接的作用就是找到这些目标地址，将所有的目标文件组织成一个可以执行的二进制文件。 ```bash gcc main.c ``` 默认生成的是a.out文件，可以直接执行！ ## 手动添加链接库 如下程序中使用到math.h库，直接进行编译的时候提示找不到对应的链接库，此时就需要手动添加链接库： ```bash #include <stdio.h> /* printf */ #include <math.h> /* cos */ #define PI 3.14159265 int main () { double param, result; param = 60.0; result = cos ( param * PI / 180.0 ); printf ("The cosine of %f degrees is %f.\n", param, result ); return 0; } ``` ```bash gcc main.c -o main.out -lm ``` 其中，-l选项表示手动添加链接库，m表示的是一个基本名，就是以m为检索词去检索链接库 ### 链接其他目录的库 1 把链接库作为一般的目标文件，为 GCC 指定该链接库的完整路径与文件名。 ```bash gcc main.c -o main.out /usr/lib/libm.a ``` 2 使用-L选项，为 GCC 增加另一个搜索链接库的目录： ```bash gcc main.c -o main.out -L/usr/lib -lm ``` 3 把包括所需链接库的目录加到环境变量 LIBRARYPATH 中。 ## 动态/静态链接库 在C语言的头文件中可以看到很多声明的函数，但是实际上我们找不到其对应的具体实现，而这些函数的具体实现就是包含在链接库中。 ### 静态链接库 静态链接库实现链接操作的方式很简单，即程序文件中哪里用到了库文件中的功能模块，GCC 编译器就会将该模板代码直接复制到程序文件的适当位置，最终生成可执行文件。 使用静态库文件实现程序的链接操作，既有优势也有劣势： - 优势是，生成的可执行文件不再需要任何静态库文件的支持就可以独立运行（可移植性强）； - 劣势是，如果程序文件中多次调用库中的同一功能模块，则该模块代码势必就会被复制多次，生成的可执行文件中会包含多段完全相同的代码，造成代码的冗余。 #### gcc生成静态链接库 首先把需要生成动态链接库的源文件生成目标文件： `gcc -c add.c sub.c` 然后将生成的`.o`文件打包成链接库文件 `ar rcs libmath.a add.o sub.o` 这里需要注意的是静态链接库的命名：lib是静态链接库的前缀，所以是必须要有的。math这个才是我们打包的静态链接库的名字，然后静态链接库是以.a命名的 #### gcc使用静态链接库 首先把需要使用静态链接库的文件生成目标文件： `gcc -c main.c` 然后将生成的`.o`文件与静态链接库进行链接： `gcc -static main.o libmath.a -o main.exe` 生成的main.exe文件就可以直接执行了 ) ### 动态链接库 动态链接库，又称为共享链接库。和静态链接库不同，采用动态链接库实现链接操作时，程序文件中哪里需要库文件的功能模块，GCC 编译器不会直接将该功能模块的代码拷贝到文件中，而是将功能模块的位置信息记录到文件中，直接生成可执行文件。 显然，这样生成的可执行文件是无法独立运行的。采用动态链接库生成的可执行文件运行时，GCC 编译器会将对应的动态链接库一同加载在内存中，由于可执行文件中事先记录了所需功能模块的位置信息，所以在现有动态链接库的支持下，也可以成功运行。 采用动态链接库实现程序的连接操作，其优势和劣势恰好和静态链接库相反： - 优势是，由于可执行文件中记录的是功能模块的地址，真正的实现代码会在程序运行时被载入内存，这意味着，即便功能模块被调用多次，使用的都是同一份实现代码（这也是将动态链接库称为共享链接库的原因）。 - 劣势是，此方式生成的可执行文件无法独立运行，必须借助相应的库文件（可移植性差）。 #### gcc生成动态链接库 可以使用下面的命令直接生成动态链接库： ```bash gcc -fpic -shared 源文件名... -o 动态链接库名 ``` 下面是应用实例： ) #### gcc使用动态链接库 直接借助动态链接库生成main的可执行文件： ```bash gcc main.c libmath.so -o main.exe ``` 然后发现main.exe无法直接执行，虽然动态链接库和main在项目目录下。Why？ 这是因为运行时找不到这个动态链接库，因为运行的时候系统只会去找特定的几个目录，所以解决方案就是让系统也来找一下我们当前的目录，或者把这个动态链接库放到系统能找到的特定目录下去： - 将链接库文件移动到标准库目录下（例如 /usr/lib、/usr/lib64、/lib、/lib64）； - 在终端输入export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:xxx，其中 xxx 为动态链接库文件的绝对存储路径（此方式仅在当前终端有效，关闭终端后无效）；

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