背景知识
一般高级语言程序编译的过程：预处理、编译、汇编、链接。gcc在后台实际上也经历了这几个过程。
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预处理(进行宏替换)
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编译(生成汇编)
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汇编(生成机器可识别代码)
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连接(生成可执行文件或库文件)
gcc如何完成
格式： gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]
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。
编译(生成汇编)
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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。
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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。
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实例:
gcc –S hello.i –o hello.s
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 hello.s –o hello.o
连接(生成可执行文件或库文件)
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在成功编译之后,就进入了链接阶段。
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实例:
gcc hello.o –o hello
./hello //程序运行
函数库
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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?
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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 - 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。
gcc选项
- -E 当前gcc只完成预处理阶段就会退出
- -S 当前gcc只完成编译阶段就会退出
- -c 当前gcc只完成汇编阶段就会退出
- -o 用于指定要生成的目标文件
- -g 生成debug版本程序
- -static 此选项对生成的文件采用静态链接
- -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。
简单总结
gcc/g++:编译器
功能：将C/C++高级语言代码翻译成机器可识别代码
编译过程：
- 预处理：展开所有代码
- 编译：语法语义纠错，翻译成为汇编代码
- 汇编：将汇编代码翻译成二进制机器可识别指令
- 链接：将当前代码以及函数库中的代码打包生成可执行程序
- 函数库：将已经实现的代码打包生成一个文件（已经编译好的机器指令代码）
链接方式的分类
- 静态链接：链接静态库，将库中的代码直接全部拷贝到可执行程序当中，好处是程序运行时，不需要依赖库文件的存在；缺点是占用资源较多
- 动态链接：链接动态库，只是记录库中的接口符号位置信息，好处是资源占用冗余较小，缺点是程序运行时需要动态库的存在
gcc默认链接方式：动态链接
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