Linux--gcc与make

gcc/g++的使用

背景知识

GCC是一个开源的编译器套件，支持多种编程语言，并提供了广泛的语言特性和标准库支持。可在各种操作系统中运行。
GCC具有强大的代码优化能力，可以对生成的机器代码进行各种优化，以改善程序的性能。

编译过程：GCC的编译过程主要包括预处理、编译、汇编和链接几个阶段。

下面我们会对这几个过程展开论述；

gcc与g++

g++是gcc中专门用于编译C++代码的命令。实际上也是GCC的一个别名，只是g++默认将源文件视为C++代码进行编译，并启用C++相关的特性和标准库；GCC默认将源文件视为C代码进行编译。

gcc的编译过程

编译格式：

gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

预处理

gcc的预处理是编译过程的第一步，主要完成：

宏展开：处理所有宏定义，并将宏调用处替换为相应的内容；
头文件展开：将所有#define 指令包含的文件插入到该指令位置，以便在编译时能够使用被包含文件中的定义和声明。
条件编译：处理所有的条件预编译指令，如#if、#endif、#else等，根据条件判断是否编译相应的代码块。
添加行号和文件名标识：在编译后的文件中添加行号和文件名标识，方便调试时定位错误。

指令：gcc –E [要编译的文件] –o [生成的目标文件]

我们可以查看下test.i:

编译

经过预处理过程后，就会将预处理后的文件编译成汇编语言代码了。

指令：gcc -S [源文件] -o [目标文件]

我们可以查看该文件的内容：汇编语言代码

汇编

gcc将汇编代码转换成机器语言指令（二进制代码），并生成目标文件。

指令：gcc -c [源文件] -o [目标文件]

查看二进制文件：将会是一堆字符

链接

gcc将各个目标文件和库文件进行链接，生成可执行文件或动态链接库。

指令：gcc [源文件] -o [可执行文件]

这里涉及到一个重要的概念：函数库

函数库

函数库是一种预先编写好的可重复使用的代码模块集合，通常包含了常用的函数、数据结构、算法等，像我们在C程序中总会包含一个一样，包含了输入输出的相关函数；

函数库分为两种类型：

静态数据库：静态数据库在编译链接时被完整地复制到可执行文件中，成为可执行文件的一部分。当应用程序运行时，静态数据库的代码会被加载到内存中并直接执行。优点是执行速度快，但缺点是会增加可执行文件大小。

动态数据库：动态数据库在编译链接时只保留函数的引用，而不将库函数的代码复制到可执行文件中。当应用程序运行时，需要使用动态库函数的函数时，系统会根据函数的引用从动态函数库中加载相应的代码并执行。优点是节省了可执行文件的空间，但缺点是稍微降低了执行速度。

一般默认生成的文件调用的都是动态链接库：

若想调用静态库：

自动化构建工具–make

make是一种常见的自动化构建工具，用于管理软件项目的编译、测试和部署等任务。make工具基于一个名为makefile的文件，其中包含一系列规则和依赖关系，指定了如何从源代码生成可执行文件或其他目标文件。

要执行该操作，需要先创建一个makefile名的文件（文件名不可改），然后在这个文件内进行编辑：

依赖关系：用于描述目标文件和依赖文件之间的关系；当makefile执行时，会通过目标文件，使用对应的依赖方法；
依赖方法：用于指定生成目标文件的命令。可以使用各种编译器和工具链的命令来编译、链接和生成目标文件。

在Linux对应目录下，执行命令make，就能执行：

清除操作：

这里要注意：

三个时间

查看文件时间属性：stat [文件名]

在Linux系统中，每个文件都有三个与时间相关的属性，分别是：

Access：表示文件最后一次被访问的时间戳。当文件被读取、执行、或者作为输入给某个程序时，访问时间会被更新。
Modify：文件最后一次被修改的时间戳。当使用编辑器修改文件内容时，修改时间会更新。
Change：代表的是文件属性最后一次被改变的时间戳。当文件的属性进行修改时，更改时间会更新。

所以make会判断执行文件是不是最后一次被更新了，若没被更新，则不需执行依赖方法的命令。

伪目标文件

通过该指令，执行make指令时，就不会被限制；
这是在makefile中定义的一种特殊目标，它不代表实际的文件，而是用来表示一个动作或任务。
伪目标文件通常用于定义一些不生成文件的操作和指令。常用于清理临时文件、安装和卸载文件的目标文件上。

其他表示方法

mybin的推导过程

1. 这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文
   件。
2. 在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错，
   而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理。
3. make只管文件的依赖性，即，如果在我找了依赖关系之后，冒号后面的文件还是不在，那么对不起，