Linux编译器-gcc/g++使用

1. 背景知识

在学习c语言时我们了解了一个.c程序是如何被处理形成可执行程序

不了解可以看看----​​​​​​​​​​​​​​编译和链接-优快云博客

2. gcc如何完成

通过预处理（进行宏替换）--编译（生成汇编）--汇编（生成机器可识别代码）--连接（生成可执行文件或库文件）

预处理（进行宏替换）

预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等。

预处理指令是以#号开头的代码行。

实例:

gcc -E hello.c -o hello.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。

先我有一个test.c 文件

当我去执行

gcc -E test.c -o test.i

生成.i文件

我们可以看到宏已被替换且#include<stdio.h>文件已被加载

编译（生成汇编）

在这个阶段中,gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等,以确定代码的实际要做的工作,在检查 无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言。

用户可以使用“-S”选项来进行查看,该选项只进行编译而不进行汇编,生成汇编代码。

实例:

gcc -S hello.i -o hello.s

这时已经将文件转换为汇编

汇编（生成机器可识别代码）

汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件 读者在此可使用选项“-c”就可看到汇编代码已转化为“.o”的二进制目标代码了

实例:

 gcc -c hello.s -o hello.o

这时已经从汇编转为机器可识别的代码

连接（生成可执行文件或库文件）

在成功编译之后,就进入了链接阶段。

实例:

gcc hello.o -o hello

我们在执行

./test

就可以执行出我们的.c文件

我们也可以一步到位执行：

gcc hello.o -o hello

在这里涉及到一个重要的概念:函数库

我们的C程序中，并没有定义“printf”的函数实现,且在预编译中包含的“stdio.h”中也只有该函数的声明,而 没有定义函数的实现,那么,是在哪里实“printf”函数的呢?

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

函数库一般分为静态库和动态库两种

静态库是指编译链接时,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

动态库与之相反,在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中,而是在程序执行时由运行时 链接文件加载库,这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为“.so”,如前面所述的 libc.so.6 就是动态 库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后,gcc 就可以生成可执行文件,如下所示。

gcc hello.o –o hello

补充

gcc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。