Linux下如何编译C/C++代码？从.c到.exe经历了什么？

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本篇简介:>:讲解Linux下如何编译C/C++代码？

编译C语言指令： gcc + 文件名

如果不指定生成的 目标文件的文件名，默认生成的可执行文件的名字为 a.out

编译前：

编译后：

如何指定生成的 可执行文件的文件名呢？

方法一：
gcc + -o 选项 + 文件名1 +文件名2

方法二：
gcc +文件名2+ -o 选项 + 文件名1

解释：
文件名1：生成的可执行文件的文件名 (示例： hello.exe)
文件名2： 带编译的源文件 （示例： hello.c）

指定生成的可执行文件的文件名：

编译c++代码：
首先如果没有安装g++命令，可以先安装一下。
安装g++命令：

yum install gcc-c++

编译指令：

g++ -o 生成的文件 待编译的文件

如果使用了c++11的语法，需要增加一个选项：
示例：

g++ -std=c++11 mycode.cc -o mycode.exe 

编译原理：
这里分享一篇不错的博客： .c到.exe的故事

四个阶段

（图片来源于上推荐文章，图片稍作修改了）

4.1 “预处理”阶段：

前面我们是直接从.c文件到.exe可执行文件.

-E选项：让gcc开始执行程序翻译，到预处理结束后就停止。

指令： 以test.c为例。

gcc -E test.c -o test.i

-E选项表示，执行到预处理阶段完成后就停止，我们习惯将预处理后的文件用 .i文件命名，它里面依旧还是c代码，只不过更加“干净”了。

我们可以分别打开 test.c 和 test.i文件，查看预处理后会发生什么？

vim使用小技巧：

可以在底行模式下，可以使用vs + 文件名 的方式，同时查看打开两个文件。
文件之间的切换： ctrl+w+w

在对预处理阶段， 会对.c文件主要完成以下工作：

1. “头文件”展开： 也就是将所包含的头文件中的内容全拷贝过来。
2. “条件编译”完成: 只保留满足条件的语句
3. “宏”的替换： 宏只是简单的直接替换
4. “注释”去掉： 注释语句时给人看的，编译器才不关心！
   

在学习C语言阶段，存在一个疑问：为什么“宏”不会做语法检查？

答案：
宏是在预处理阶段被直接替换的，而语法检查是在编译（下面讲解的）阶段进行的。在预处理阶段，宏已经被展开成了代码片段，而编译器只能看到这些展开后的代码片段，无法像对待普通代码一样进行语法检查。此外，宏可以使用一些编译器无法理解的语法，这也导致了宏无法进行语法检查。

注意:
因此，我们需要在编写宏时特别小心，遵循一定的规范和约定，以尽量避免出现语法错误和其他问题。在C++中，我们建议用const常量、enum、以及inline代替宏

补充小知识：

上面我们提到了gcc -E test.c -o test.i指令。

得到了下面的效果：

其实，我们也可以使用-D选项，gcc -E test.c -o test.i2 -DNUM=2可以在使用指令的同时 定义宏。

示例：

虽然在源文件test.c中并没有定义 宏NUM，但是预处理以后，条件编译执行以后还是打印了 NUM那段语句， 原因是我们使用了 -D选项。

4.2 “编译”阶段

前面我已经了解了预处理阶段的工作，那么下一步就是 “编译”了

-S选项：让gcc开始执行程序翻译，到编译结束后就停止。

为什么会报错呢？

在编译阶段，我们的演示代码中， 条件编译中使用了printf函数，而在函数外的语句位置区域是不认识printf函数的，导致编译器无法识别printf函数，这就导致了报错。

那为什么预处理就直接通过了呢？
因为“语法分析”和“词法分析”是在编译阶段进行的，所以在编译阶段就直接报错了。

原“演示”代码

#include 
#include  
#define PI 3.14
#ifdef PI
    printf("PI被定义了！");
#endif
#ifdef NUM
    printf("NUM被定义了！");
#endif 

int main(){
    float r=0,area=0;    //圆的半径
    printf("请输入圆的半径：");
    scanf("%f", &r);
    area = PI * r * r;   //计算圆的面积
    //printf("注释的代码");
    printf("圆的面积是 %.2f\n", area);
    return 0;
}

修改后： “演示”代码

#include 
#include  
#define PI 3.14

int main(){
#ifdef PI
    printf("PI被定义了！");
#endif
#ifdef NUM
    printf("NUM被定义了！");
#endif 

    float r=0,area=0;    //圆的半径
    printf("请输入圆的半径：");
    scanf("%f", &r);
    area = PI * r * r;   //计算圆的面积
    //printf("注释的代码");
    printf("圆的面积是 %.2f\n", area);
    return 0;
}

编译阶段主要完成以下工作：

1. 语法分析
2. 词法分析
3. 语义分析
4. 符号汇总

具体是怎么完成的，牛牛就不懂了，感兴趣的小伙伴可以去查阅相关资料，编译过后，我们就形成了汇编代码。

下图示例：

4.3 “汇编”阶段

“编译”结束了，我们得到了汇编指令，汇编指令是计算机中的基本指令，它用于控制计算机的运行和执行各种操作。这已经算是很接近底层的语言了。

啊，好累，这么麻烦，咋还有！

下一个选项登场：

-c选项：让gcc开始执行程序翻译，到“汇编”结束后就停止。

注意这里是小写的c哦。

编译让我们得到汇编，那汇编就是将汇编代码翻译成 机器语言。

没错就是机器语言，也就是一串右一串二进制。

由于二进制文件默认情况下vim也不认识，我们可以使用xxd命令+b选项，将其重定向到mycode文件中。

xxd -b test.o>mycode

打开后：

4.4 “链接”阶段

总结：

好的，本篇博客就讲解到这里了。