【Linux工具篇】编译器gcc/g++_g++编译器

目录

gcc/g++如何完成（整体）

【1】预处理

【2】编译

【3】汇编

【4】链接

gcc选项总结

编译器自举过程

函数库&C语言库&头文件

动静态库 

动静态链接 

gcc/g++如何完成（整体）

• 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）
• 链接（生成可执行文件或库文件)
• -ESc
• -iso

安装gcc:sudo yum -y install gcc
安装g++:sudo yum -y install gcc-c++
//sudo提权
//安装搜素：centos 7 yum 安装g++

查看gcc/g++版本： g++ --version/g++ --version

gcc/g++后缀名称：
gcc:test.c new.c normal.c simple.c
g++:test.cpp test.cxx test.cc

gcc/g++形成可执行程序：
gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]
g++ [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]
 
gcc test.c -std=c99 //-std=c99 按照c99的标准gcc编译
gcc test.c -o my.exe -std=c99 
//-o 选项“-o”是指目标文件,将test.c这个名称改为my.exe
 
g++ test.cc -std=c++11 //-std=c++11 按照c++11的标准g++编译
gcc test.cc -o my.exe -std=c++11
 //-o 选项“-o”是指目标文件,将test.c这个名称改为you.exe
 
//若想要直接升级
gcc/g++ scl 工具集升级 yum

注意：Linux形成可执行程序或执行可执行操作： 

• 必须有可执行权限
• 必须是一个可执行文件

关于编译的预处理/编译/汇编/链接等详细过程，在C语言阶段我们已经讲解过了，简单复习一下。

C语言可执行程序到底怎样生成？_c 内部程序生成-CSDN博客

详解预处理（1）-CSDN博客

【1】预处理

预处理功能主要包括宏替换，宏定义，文件展开，条件编译，去注释等。
预处理指令是以#号开头的代码行。

宏替换并不会替换字符串中的字符M
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。

gcc -E test.c -o test.i

​

​ 

条件编译：条件编译是根据实际定义宏（某类条件）进行代码静态编译的手段。可根据表达式的值或某个特定宏是否被定义来确定编译条件，命令行式的条件定义。详解预处理（2）-CSDN博客

gcc -D V1=1 test.c
gcc -D V2=1 test.c
gcc -D V3=1 test.c

【2】编译

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

gcc -S test.i -o test.s -std=c99

【3】汇编

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

gcc -c test.s -o test.o -std=c99

【4】链接

在成功编译之后,就进入了链接阶段。
实例: gcc hello.o –o hello

gcc test.o test.exe -std=c99

gcc选项总结

•  -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。
• -ESc
• -iso

编译器自举过程

自举来源于自己提着鞋带把自己提起来， 编译器的自举就是用X语言自己开发的编译器来编译X语言本身。每种语言必须有配套的编译器。

 python语言编译器自举：

• 用C语言开发第一个python编译器 A

• 然后用python语言写个编译器 B，

• 用A编译器编译程序B，得到B.exe

• 接下来只要不断的修改源码B来完善B编译器，并用前一个生成的B.exe或者B2.exe编译修改后的B源码生成B2.exe即可。

• 最终B2.exe可能就是一个完备的python编译器。

汇编语言编译器自举：

函数库&C语言库&头文件

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。

ls /usr/include/

动静态库 

• 链接是将程序.exe和库结合起来的过程
• 每种语言都有自己标准库
• 安装开发环境：安装C标准库+C头文件
• 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。
• 链接：gcc  hello.o –o hello
• Linux：动态库：.so 静态库：.a
• windows：动态库：.dll 静态库：.lib
• 可执行程序链接的库查看：ldd test.exe
• 前缀+库+后缀
• gcc默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证。
• 函数printf→头文件#include<stdio.h>→C语言标准库

动静态链接 

•  有动静态库就有动静态链接
• 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。
• Linux：动态库：.so 静态库：.a
• windows：动态库：.dll 静态库：.lib
• gcc默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证。

 动态链接：

• gcc默认形成的可执行程序，默认采用动态链接
• 不能丢失
• 节省资源

静态链接：

• 一旦形成，和库无关，独立性强
• 浪费资源
• 静态链接使项目代码具有很强的跨平台性
• 形成静态链接gcc  test.c -static
• 默认情况下Linux上一般静态库都是没有安装的
• centos 7 yum 安装 C静态库：
• sudo yum install -y glibc-static libstdc++-stati

形成静态链接
gcc  test.c -static -o mytest-static
安装静态库：
sudo yum install -y glibc-static libstdc++-stati
查看动静态库：
file mytest/mytest-static

•  思维导图（整个形成可执行程序的过程）
• 阶段→作用→指令&选项→文件后缀