【Linux】gcc与g++的认识

gcc与g++是linux下的编译器，
我们都知道写好了源文件gcc一下就可以得到.exe文件
那么其中会经过几个过程呢？也就是源文件翻译过程，

1. 预处理（预编译）
2. 编译
3. 汇编
4. 链接

本篇文章的侧重点是围绕链接进行理解C语言标准库

1. 样例展示：

gcc编译c文件：

g++编译c++文件：

注意：

• g++可以编译c文件
• 根据gcc或g++版本不同，我们可以带上相应新版本的选项

  C语言：正常使用gcc，带上 -std=c99 后缀
  Cpp：正常使用g++，带上 -std=c++11 后缀

• -o选项可以指定生成文件名

2. 翻译过程：

统一使用gcc来演示，与g++操作一致

2.1 预处理：

预处理有4个部分，分别为

• 去注释
• 展开头文件
• 宏替换
• 条件编译

我们可以使用gcc的-E选项来进行生成相对应的.i文件（预处理后的文件后缀名）gcc -E test.c -o test.i（需要使用-o选项，否则会将i文件全屏展开）

此时我们观察到：

1. 注释已经被gcc去掉
2. 头文件被展开，文件代码由17行变为800行
3. 宏M被替换
4. 条件编译也生效

2.2 编译：

将test.i文件经gcc变为汇编语言：gcc -S test.i
过程是很复杂的，有一门学科叫做编译原理，
这里我们只需要知道他的结果是什么样的即可

汇编语言：

2.3 汇编：

将汇编语言转换为二进制目标文件:gcc -c test.s同样复杂，
我们仍旧只知道结果如何即可

二进制目标文件：（我们是看不懂的）

2.4 链接：

将二进制目标文件通过链接器生成可执行程序：gcc test.c

我们平时使用时也只需这一步，
并不需要按照一步一步翻译，最后变成可执行文件

3. 链接：

链接我们将从 是什么 为什么 怎么做 这三段论进行理解链接

是什么：

链接是将我们的程序和库结合的过程。

有的同学会说，我并没有使用库啊

实则不然，我们平时使用的printf等函数就是来自库的，每种语言都会有自己的标准库,
但是我们的stdio.h中只有声明，也没有实现，那么是在哪里实现的呢？

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

为什么：

我们为什么需要链接？
譬如我们当前需要实现一个扫雷游戏，若没有使用库，我们就需要自己手搓一些printf scanf等基本函数，可能还没有开始写扫雷这个游戏就已经阵亡了。

所以：
我们使用库是为了
a.让开发站在巨人的肩膀上
b.让开发更有效率

怎么做：

库分为动态库与静态库，故也有两种链接方法：动态链接与静态链接。

动态：我们在链接时，不会将库文件的代码加入到可执行文件中。
在程序执行时，编译器会告诉你目标库的地址，我们按照代码一步一步执行，需要库时会跳到我们的动态库中执行，执行完毕再返回，继续执行剩下的代码
动态库一般后缀名为“.so”,如前面所述的 libc.so.6 就是动态库。

静态：我们在链接时,把库文件的代码全部加入到可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也就不再需要库文件了。
其后缀名一般为“.a”

优缺点：

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