gcc及其相关知识

目录

gcc工作流程

静态库的生成和使用（该部分使用g++进行代码的编译。 若使用gcc，也类似）

动态库的制作和使用（此处用gcc，g++类似）

        动态库的命名规则

        动态库的制作

        动态库的使用

动态库和静态库的优缺点

        静态库的优点 

        静态库的缺点

        动态库的优点

        动态库的缺点

为什么使用makefile?

gcc工作流程

        1）第一步是先对源代码进行预处理，具体处理如：去掉注释、在使用宏的地方替换具体宏定义的值、将头文件内容展开等。可使用以下代码进行这一步（test.cpp是一个用来测试的c文件）。

gcc test.c -E -o test.i

        2）第二步是对预处理后的源代码进行编译，使其编译为汇编代码。可使用以下代码进行这一步。

gcc test.i -S -o test.s

        3）第三步是对汇编代码进行汇编使其变为机器代码（即0，1）。可使用以下代码进行这一步。

gcc test.s -c test.o

        4）将目标代码与库代码，其他目标代码以及启动代码进行链接，生成最终的可执行程序。

        注意：平常使用如下代码，即按顺序执行上述四步。

gcc test.c -o test

静态库的生成和使用（该部分使用g++进行代码的编译。 若使用gcc，也类似）

        1）生成：使用ar命令及其rcs参数进行生成。比如我有四个文件分别实现了加减乘除，并有一个头文件声明了这四个函数。

        现在要生成一个静态库，如何生成？

第一步先执行：g++ -c add.cpp divide.cpp multiply.cpp substract.cpp

第二步再执行：ar rcs libcal.a add.o divide.o multiply.o substract.o

        即生成了libcal.a这个静态库。其中lib是前缀，而cal是静态库的名字。

        

        2）使用：编译某文件时，若使用到该静态库，则使用g++参数的-l 告诉系统静态库的名称，即cal，使用-L参数告诉系统静态库所处的位置，即可。

动态库的制作和使用（此处用gcc，g++类似）

        动态库的命名规则

                1）Linux：libxxx.so

                      lib：前缀（固定）

                      xxx：库的名字，自己起

                      .so：后缀（固定）

                      在Linux下是一个可执行文件

                2）Windows：libxxx.dll

        动态库的制作

                1）gcc得到.o文件，得到和位置无关的代码

gcc -c -fpic/fPIC a.c b.c

                2）gcc得到动态库

gcc -shared a.o b.o -o libcal.so

        动态库的使用

                使用方式和静态库一样，但注意动态库并不是在程序链接阶段进行链接的，而是在程序启动之后动态库被加载到内存，使用的时候会进行动态链接。

                通过ldd（list dynamic dependencies）命令检查动态库的依赖关系。

                注意：在使用前需要将动态库的绝对路径告诉系统，可以通过设置环境变量达到该目的。

静态链接和动态链接

        静态链接和动态链接的区别在于链接的时机不一样，静态链接的链接是在形成可执行文件时，而动态链接的链接是在程序运行期间。但注意，在形成可执行文件时，若发现有调用动态库的函数，则不对这个函数进行重定位，而把这个过程留到装载时再进行。

动态库和静态库的优缺点

        静态库的优点 

                1）在可执行程序中已经具备了所有执行程序所需要的任何东西，在执行的时候运行速度快。

                2）发布程序时无需提供静态库，移植方便。

        静态库的缺点

                1）浪费空间。每个可执行程序都有静态库的副本。

                2）更新不方便。因为每当库函数的代码修改了，这个时候就需要重新进行编译链接形成可执行程序。

        动态库的优点

                1）省空间。即使需要每个程序都依赖同一个库，但是该库不会像静态链接那样在内存中存在多份副本，而是这多个程序在执行时共享同一份副本；

                2）更新方便。更新时只需要替换原来的目标文件，而无需将所有的程序再重新链接一遍。

        动态库的缺点

                1）执行速度慢。因为把链接推迟到了程序运行时，所以每次执行程序都需要进行链接，所以性能会有一定损失。

                2）发布程序时需要提供动态库，移植不方便。

为什么使用makefile?

        因为makefile降低了程序员的编译工作量（写好makefile文件后，每次编译只需make即可），而且makefile提供了一些机制确保编译能有序执行。