Makefile -- GCC那些事儿（1）

在Linux下编译c语言程序，需要用到gcc这个软件，一般的Linux发行版都内建的有, 无需用户再自行安装。

我们在写完一个hello, world程序后：

• 最开始只知道执行一条 gcc demo.c命令
  然后在当前目录下即可看到新生成一个a.out的可执行文件，在命令行输入 ./a.out即可运行。可以看到屏幕输出hello, world。我们的第一个程序就这样编译运行成功了！
• 这个a.out到底是什么鬼？（自定义输出文件名）
  你一定很奇怪你的文件名明明是demo.c,为什么会生成的可执行文件是a.out呢？你说叫demo.out我也能理解呀，直接叫demo或者main岂不是更好？这个名字太没水平，那我想自定义行吗？

当然可以喽! Linux的精神是什么？个性和折腾。so，因为自己的好奇心，你又get一个新技能！gcc * -o *

当你在在终端输入gcc demo.c -o i_am_so_smart，你会发现当前路径下又出现了一个新的可执行文件i_am_so_smart，居然成功了！你又迫不急待的试了gcc demo.c -o is_this_really.i_am_so_smart，你会发现，我没用骗你吧！果然出现了名字叫is_this_really.i_am_so_smart的可执行文件。
至此，你已经学会了如何生成你想要的文件名。

其实gcc的强大远不止于此：gcc在编译的过程中，共分为四步！

1. 预处理 gcc -E
   预处理即将文中的注释去除、头文件都包含进来、宏定义进行替换...等等一系列准备工作
   指令：gcc -E demo.c -o demo.i

预处理需要加一个 -E 的标识，生成的文件名后缀默认是 .i ， Linux下是文件的操作不依赖于文件后缀的，这里只是为了方便区分。此时我们可以打开 demo.i查看里面的内容，我们的头文件，注释和引用的宏定义都有什么变化。

2. 编译 gcc -S
   在上一步预处理之后，我们就可以正式开始编译了。学过汇编语言的童鞋有福了，经过这一步编译之后，程序会被编译成汇编文件。默认后缀名是.s
   指令：gcc -S demo.i -o demo.s 或 gcc -S demo.c -o demo.s

这一步是将c语言里面那些循环控制等语句，经过编译器转换成汇编语言喽。我们打开demo.s即可看到熟悉的move等汇编指令了。
有没有发现，越来越好玩了，是不是觉得gcc这家伙还是挺神奇的嘛.我们才走了一半喔，后面还有两步呢！

3. 汇编 gcc -c
   经过前面两步的预处理和编译，我们已经从源文件demo.c得到了执行效率更高更接近机器语言的汇编文件demo.s了,下面就进入到了比较常用的一个指令了，认真听喔！
   指令：gcc -c demo.s -o demo.o 或 gcc -c demo.c -o demo.o

这一步执行的是汇编操作，将汇编语言转换成二进制文件demo.o，现在就不要好奇再去打开这个.o文件了，你可以试试，看你能不能看懂。都变成二进制的机器指令了，怎么还没有结束呢？

4. 链接 gcc
   那最后一步到底是干什么的呢？
   gcc demo.o -o main 或 gcc demo.c -o demo.o

在这里涉及到一个重要的概念：函数库。 读者可以重新查看这个小程序，在这个程序中并没有定义”printf”的函数实现，且在预编译中包含进的”stdio.h”中也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现，那么，是在哪里实现”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。这里面必须有main函数才能执行成功喔

以后我们自己也会写一写越来越复杂的程序，像数据结构类的，就不是一个文件能包含的了，甚至我们需要自己写一些函数去实现某些功能。当这个函数不在我们的main函数所在的文件里时，我们需要把这个函数所在的文件的头文件包含进来。在gcc的最后一步，链接时才去检查有没有这个函数。so,当我们的头文件或者函数不在当前路径下和系统默认路径下，就需要指定喽。