Linux编译器——gcc/g++的使用

文章目录

      • ==(1)== 背景知识
      • ==(2)== 编译的具体过程
      • ==(3)== 在Linux下验证,gcc的编译过程
      • ==(4)== 对链接的理解
      • ==(5)== gcc常用选项

前言:vim编写好的代码,必须经过编译才能形成可执行程序。gcc是Linux最标准的编译器,gcc只能编译c代码;g++是编译c++代码的,但它也可以编译c代码。


(1) 背景知识

最开始的编译工具有那种打孔机,用那种孔洞来代表0,1;直接写机器可识别代码,效率很低,于是有了汇编语言,汇编就比较人性了,汇编经过编译后也会形成机器可识别代码;然后有了B语言再到C语言,都是高级语言,更加的人性,方便人去写代码,阅读代码,开发的效率大大提升,C语言也不是凭空出现的,它由汇编发展而来,所以编译时,它会先转成汇编,再转成机器可识别代码(0,1二进制代码)。

(2) 编译的具体过程

  • 预处理:头文件展开,宏替换,去注释,条件编译等
  • 编译:C语言转为汇编语言
  • 汇编:汇编语言转为机器可识别代码,形成目标文件(二进制文件)
  • 链接:链接库函数,函数调用,形成可执行程序

(3) 在Linux下验证,gcc的编译过程

以下面的简单程序为例:
Linux编译器——gcc/g++的使用_第1张图片
1. 预处理后,让编译停下来输入下面的指令

gcc -E ww.c -o ww.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,“.i”文件为已经过预处理的C原始程序。

形成了预处理后的文件,ww.i
Linux编译器——gcc/g++的使用_第2张图片
用vim查看ww.i
经过预处理,展开了有842行代码,头文件的展开就占了很多,细心的小伙伴,可以发现ww.i比ww.c文件占空间大了很多。
Linux编译器——gcc/g++的使用_第3张图片
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2. 在对ww.i文件进行编译转成汇编

gcc -S ww.i -o ww.s

Linux编译器——gcc/g++的使用_第5张图片
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3. 在对ww.s进行编译,转换成二进制文件(机器可识别代码)。

gcc -c ww.s -o ww.o

Linux编译器——gcc/g++的使用_第7张图片
二进制文件,果然不适合人看,看不懂。但机器可以识别就行了,形成的ww.o就是目标文件,类似于我们知道的.obj文件。
Linux编译器——gcc/g++的使用_第8张图片
4. 对形成的目标文件,进行链接,形成可执行文件

gcc ww.o -o ww

Linux编译器——gcc/g++的使用_第9张图片
运行可执行程序,ww,输出了hollow linux。
在这里插入图片描述

(4) 对链接的理解

以上的操作大家也许明白了,预处理展开头文件等操作;编译转成汇编最终转成二进制的机器码;但是链接是干嘛的?
我们可以简单的理解:链接是使自己写的代码和库函数关联起来。
上面的程序:printf函数,就需要链接到库函数中,这个函数是我们调用的,并不是动手自己写的。不去库函数中链接,谁能知道这个printf是作甚的。

链接分为静态链接和动态链接。
动态链接:使用时去库函数中链接;动态库文件后缀为 .so
静态链接:将库函数中需要使用的函数,直接拷贝进自己的程序中; 静态库文件后缀为 .a
注意: gcc默认以动态链接方式,形成可执行程序。
可以举一个例子帮助大家理解:
上面形成的ww就是动态链接的,可以用file命令查看。
在这里插入图片描述

gcc ww.c -o ww_static -static

链接静态库的ww_static,明显比ww大多了,因为它把所需的库函数拷贝进自己程序中了
Linux编译器——gcc/g++的使用_第10张图片
验证:file查看为静态链接。
在这里插入图片描述
运行:
Linux编译器——gcc/g++的使用_第11张图片
可能出现的报错:
在这里插入图片描述
/usr/bin/ld: 找不到 -lc
collect2: 错误:ld 返回 1
这个不要慌,这是因为没有安装静态库,默认只安装了动态库。
所以直接安装静态库就好了。

sudo yum install glibc-static

(5) gcc常用选项

-E 只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面
-S 编译到汇编语言不进行汇编和链接
-c 编译到目标代码
-o 文件输出到 文件
-static 此选项对生成的文件采用静态链接
-g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
-shared 此选项将尽量使用动态库,所以生成文件比较小,但是需要系统由动态库.
-O0
-O1
-O2
-O3 编译器的优化选项的4个级别,-O0表示没有优化,-O1为缺省值,-O3优化级别最高
w 不生成任何警告信息。
-Wall 生成所有警告信息。


结尾语: 基本没说g++的事,其实和gcc差不多,前言也提到了区别,掌握以上内容,对gcc的理解就够了。

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