【Linux入门】Linux编译器gcc/g++基础

1.背景知识

注：本篇的myfile只是为了方便讲解自己起的文件名。

gcc/g++是编译器——将文本文件翻译为二进制可执行文件。

程序的翻译可分为四个阶段：

1. 预处理（头文件展开、条件编译、宏替换、去注释等，处理完还是c语言)
   用gcc -E myfile.c -o myfile.i生成myfile.i，对比可发现.i文件比自己写的.c文件要多很多，多出的内容是将头文件中的内容拷贝到了源文件中——头文件展开。
2. 编译（检查语法，生成汇编)
   用gcc -S myfile.i -o myfile.s生成mufile.s，打开可发现代码又从.i的大文件变小了——生成了汇编。
3. 汇编（生成机器可识别代码：汇编 -> 可重定位目标二进制文件bin.obj，且不可执行）
   ——只把我们自己的代码进行翻译形成二进制文件。
   用gcc -c myfile.s -o myfile.o生成mufile.o，.o为目标二进制文件（与windows下的.obj对等），打开会发现都是乱码，并且不可执行。
4. 链接（生成可执行文件或库文件)
   ——将我们自己的代码形成的.obj文件和库文件进行合并，形成可执行程序。
   用gcc myfile.o -o myfile生成myfile（不用-o指定则会默认生成a.out），myfile为可执行文件。

补充：
1.有几个源文件（.c）就生成几个.obj文件；
2.头文件（.h）则在预处理阶段就合并到源文件的特定位置中了（头文件展开）；

2.gcc/g++的用法

1.格式：gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]
如果不加选项对文件直接使用gcc，比如gcc myfile.c，会把程序翻译的四个阶段一次直接走完，生成一个a.out可执行文件，可以直接使用 ./a.out 对其进行执行。

[选项]：

1. -o ：将生成的文件输出到指定名称的文件中。（-o后面必定跟自己想生成的文件名） 用法：gcc -o myfile myfile.c或者gcc myfile.c -o myfile，将gcc生成的a.out输出到myfile中。

2. -E ：进行程序的翻译，但是在预处理结束就停止。 用法：gcc -E myfile.c -o myfile.i，将预处理生成的文件输出到myfile.i中。

3. -S ：进行程序的翻译，但是在编译结束就停止。 用法：gcc -S myfile.c或gcc -S myfile.i，从.c文件或从.i文件执行都可以，默认输出到myfile.s文件。 也可以gcc -S myfile.c -o
   mufile.s或gcc -S myfile.i -o mufile.s显式写出输出到.s文件中。

4. -c ： 进行程序的翻译，但是在汇编结束就停止。 用法：gcc -c myfile.c或gcc -c myfile.i或gcc -c myfile.s，从.c、.i、.s文件执行都可以，默认输出到myfile.o文件。 也可以gcc -c
   myfile.c -o mufile.o或gcc -S myfile.i -o mufile.o或gcc -c
   myfile.o显式写出输出到.o文件中。

3.指令补充

3.1.ldd指令

指令补充：

• ldd ： ldd [可执行程序]，查看可执行程序依赖了哪些库（只能看动态链接的库）

3.2.file指令

指令补充：

• file ：file [选项] 文件或目录，可以查看文件的类型
  [选项]：
  -c 详细显示指令执行过程
  -z 尝试去解读压缩文件的内容

4.Linux下的头文件、库

为什么在Linux下可以进行C\C++代码的编写与编译呢？
因为Linux已经携带了语言级别的头文件和语言对应的库。

1. 头文件
   在Linux下，头文件一般在/user/include目录下。
2. 库(Linux下)——使用 ldd [可执行文件] 可以查看程序链接库的地址
   库分两种，静态库和动态库。库的名字是去掉前缀lib、去掉后缀.a/.so剩下的。
   静态库：libXXX.a （windows下为.lib）
   动态库：libXXX.so (windows下为.dll）
   例如：查看ldd myfile ，其中有一行会显示libc.so.6 => /lib64/libc.so.6,此时ls /lib64/libc.so.6 -al查看文件的详细信息，会显示 /lib64/libc.so.6 -> libc-2.17.so发现这个库的名字是c-2.17，这个库就是c语言的c标准库。

（我们在windows下使用vs，安装软件时最重要的就是下载安装语言的头文件和库！）

4.1.指令的库

在Linux下，我们所使用的指令，相当一部分都是用C语言写的。

例如：
我们使用which ls查看ls的文件地址为/user/bin/ls，然后使用ldd
/user/bin/ls查看ls文件的库，可以发现其中也有libc.so.6 =>
/lib64/libc.so.6 C语言库，ls也是使用C语言写的。

也可以使用上述流程去查看别的指令的库，可以发现大部分语言都是使用C语言写的。

所以其实指令也是程序，和我们自己写的程序没有本质区别。

4.1.1.动态库

动态库 == 共享库
动态库被所有程序所共享，所以一般只有一份，并且具有只读属性，不允许别人修改。
如果动态库被删除，所有依赖这个动态库的程序都将无法正常运行。
在链接器链接的时候，只需要把库中对应程序的地址填到所需的地方就完成了链接。

4.1.2.静态库

将所需要的代码直接拷贝到自己的程序中。
连接成功后，如果库被删除，程序依旧可以运行。

4.1.3.动静态库的优缺点

动静态库的区别：
静态库–>拷贝所需代码本体–>直接在自己的程序中运行–>静态链接成功就不再依赖库，独立运行，库缺失也可运行。
动态库–>拷贝所需代码地址–>运行时需要跳转到库中–>动态链接成功还是需要依赖库，库缺失不能运行。
静态库：因为是拷贝代码本体，所以比较浪费空间。
动态库：因为可以被共享，永远在库中，程序中只有地址，比较节省空间。

5.gcc/g++静态链接与动态链接的方法

Linux默认使用的是动态链接与动态库！
如果想使用静态链接，要在编译时使用-static选项：

• -static ：使用静态链接库

例如：
gcc myfile.c -o myfile_static -static（myfile_static是自定义文件名）
此时生成的文件，使用ldd myfile_static是无法查看链接了哪些库的；
使用file myfile_static查看文件信息，可以看到这个程序是静态链接的。

6.静态库的安装

一般的云服务器，默认都只有动态链接
使用yum install glibc-static libstdc++-static -y可以进行c、c++静态库的安装。
（或者sudo执行）