gcc编译器常用选项及功能

gcc提供的工具

gcc常用选项

选项	说明	示例
-E	预处理指定的源文件，不进行编译，生成.i文件	gcc -E circle.c -o circle.i
-S	编译指定的源文件，但是不进行汇编，生成.s文件
-c	编译、汇编但是不连接，生成.o文件	gcc -c test1.c test2.c test3.c
-o	编译，输出	gcc main.c func.c -o app.out
-I dir	指定 include 包含文件的搜索目录	gcc test.c -I ./testdir/
-g	生成调试信息，该程序可以被调试器调试
-save-temps	不删除生成的中间文件

预处理阶段常用选项

• -C：对于包含的头文件，不去删除它的注释
  

• -D：增加一个宏，并可以对其赋值，与源文件的条件编译（#if #ifdef #ifndef）配合使用
  增加-D选项后，验证如下，其中对宏的赋值可以选择省略，省略情况下默认为1
  

• -U：删除一个宏，与-D起相反作用，根据在编译中出现的顺序起作用
  

• -I（大写，i的大写，Include）：如果包含的头文件不在系统目录或当前目录下，则需要另行指定
  从实测中看出，新增了一个目录和头文件，里面只写了一句宏定义，包含这个头文件时，用""或<>都是可以的，但是会报找不到的错误，这时加上了-I选项指定目录，编译器就会到该目录下搜寻头文件，这样就可以完成编译
  

生成库文件

静态链接库

制作链接库的目的是希望别人使用我们已经实现的功能，但又不希望别人看到我们的源代码
Linux下的静态链接库是以.a结尾的二进制文件，它作为程序的一个模块，在链接期间被组合到程序中。和静态链接库相对的是动态链接库（.so文件），它在程序运行阶段被加载进内存。

静态库生成步骤

//1 对所有源文件，只编译不链接
gcc -c test.c
//2 利用ar命令，生成库文件
ar rcs libtest.a test.o

ar 是 Linux 的一个备份压缩命令，它可以将多个文件打包成一个备份文件（也叫归档文件），也可以从备份文件中提取成员文件，最常见的用法是将目标文件打包为静态链接库。

对参数的说明：

• 参数 r 用来替换库中已有的目标文件，或者加入新的目标文件。
• 参数 c 表示创建一个库。不管库否存在，都将创建。
• 参数 s 用来创建目标文件索引，这在创建较大的库时能提高速度。

动态链接库

Linux 下动态链接库（shared object file，共享对象文件）的文件后缀为.so，它是一种特殊的目标文件（object file），可以在程序运行时被加载（链接）进来。

使用动态链接库的优点是：程序的可执行文件更小，便于程序的模块化以及更新，同时，有效内存的使用效率更高

如果想创建一个动态链接库，可以使用 GCC 的-shared选项。输入文件可以是源文件、汇编文件或者目标文件。

另外还得结合-fPIC选项。-fPIC 选项作用于编译阶段，告诉编译器产生与位置无关代码（Position-Independent Code）；这样一来，产生的代码中就没有绝对地址了，全部使用相对地址，所以代码可以被加载器加载到内存的任意位置，都可以正确的执行。这正是共享库所要求的，共享库被加载时，在内存的位置不是固定的。

例如，从源文件生成动态链接库：
$ gcc -fPIC -shared func.c -o libfunc.so
从目标文件生成动态链接库：
$ gcc -fPIC -c func.c -o func.o
$ gcc -shared func.o -o libfunc.so
-fPIC 选项作用于编译阶段，在生成目标文件时就得使用该选项，以生成位置无关的代码。

链接库文件

链接库文件有两种办法，一个是直接指定，二是在搜索路径下去找
链接静态库和动态库都可以使用这两种办法

由于直接指定路径比较简单，所以不多做介绍，下面介绍第二种方法

链接动态库文件

链接库文件时，最重要的两个选项

选项	功能
-L	指定要链接的库的目录
-l	指定要链接哪个库，注意这里是小写的L，不是大写的i

在链接的过程中，不仅要链接生成的.o文件，还要链接一些公共的库文件，默认情况下只链接了libc.a或libc.so，使用其它的库，都需要额外指定

如果说我在main.c中，想用另一个文件test.c定义的函数，有三种办法，第一个是在test.h中对函数声明，在main.c中包含头文件，实现调用，第二个是直接在main.c中用extern对要调用的函数进行声明，第三个是将test.c做成一个库文件，链接时将库加进来。下面实测一下最后一种方法

首先cat查看一下测试的代码，test.c完成功能，main.c完成调用，然后将test.c做成共享库，编译的时候，需要加大写的-L指定链接库的路径，然后加小写的L，后面接库的名字也就是-ltest，注意库的全名是libtest.so，这里将lib和.so全舍去后，加到-l后。如果使用绝对路径，就不需要加-L指定搜索路径，但是最常用的办法还是将所有要搜索的库目录，放到环境变量LIBRARYPATH中

链接静态库文件

• 与链接动态库文件基本相同，不同的是，使用动态库无需添加头文件，而使用静态库，需要添加对应的头文件，这就是学习c语言时，为什么每次都要#include 的原因
• 静态库文件包含了真正的函数代码，也即函数定义部分，而头文件包含了函数的调用方法，也即函数声明部分。

查看库的依赖属性

• objdump -x 共享库名或可执行程序名 | grep NEEDED
  
• ldd 库名或程序名
  

动态加载库文件

在程序运行的过程中，可以自己编写代码加载共享库文件，加载动态链接库时，首先要为共享库分配物理内存，然后在进程对应的页表项中建立虚拟页和物理页面之间的映射

常用的四个函数如下，需要加头文件dlfcn.h

• dlopen()：dlopen用于打开指定名字(filename)的动态链接库(最好文件绝对路径)
• dlsym()：dlsym 根据动态链接库操作句柄 (handle) 与符号 (symbol)
• dlerror()：当动态链接库操作函数执行失败时，dlerror 可以返回出错信息
• dlclose()：dlclose 用于关闭指定句柄的动态链接库，只有当此动态链接库的使用计数为 0 时,才会真正被系统卸载

编译的时候需要注意，需要添加链接选项-ldl，例如gcc main.c -ldl -o main，还有就是在执行程序的时候需要把动态库文件放到指定的位置，否则就会出现动态库找不到的错误信息