【Linux】编译器gcc/g++的使用（上）程序编译的过程

目录

• 1. gcc编译程序的四个过程
• • 1.1 预处理（进行宏替换）
  • 1.2 编译（生成汇编）
  • 1.3 汇编（生成机器可识别代码）
  • 1.4 链接（生成可执行文件或库文件 ）
• 2. 动态链接与静态链接（函数库）
• 3. gcc选项

1. gcc编译程序的四个过程

格式 gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

1.1 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 test.c –o test.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”文件为已经预处理过的C原始程序。

1.2 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 test.i –o test.s

1.3 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
• 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 test.s –o test.o

1.4 链接（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 test.o –o test

2. 动态链接与静态链接（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?
• 答案是:系统把这些函数实现都被放到名为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(PATH环境变量)“/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，因此其可移植性较好，其在不同的机器上可以不依赖任何库文件独立运行。其后缀名一般为“.a”。在编译时需要加上-static选项以采用静态链接方式生成可执行文件。
• 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 test.o –o test

  此处test就是一个动态链接的可执行文件。
• 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

3. 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(-o)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。需要进行gdb调试时必须加上
• -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。