gcc简介
1、 gcc是GNU Compiler Collection的缩写。最初是作为C语言的编译器（GNU C Compiler）,作者为Richard Stallman，是GNU项目的奠基者;现在已经支持多种语言，如C、C++、Java、Pascal、Ada、COBOL语言等 。
2、主要特征：
gcc是一个可移植的编译器，支持多种硬件平台，甚至对Don Knuth 设计的 MMIX 这类不常见的计算机都提供了完善的支持
gcc不仅仅是个本地编译器，它还能跨平台交叉编译（在本地编译的程序，可以运行在其他平台之上）。
gcc有多种语言前端，用于解析不同的语言。
gcc是按模块化设计的，可以加入新语言和新CPU架构的支持
gcc是自由软件
gcc编译程序的过程
1)预处理（Pre-Processing） [-E] #头文件展开
2)编译（Compiling） [-S]
3)汇编（Assembling） [-c]
4）链接（Linking） [不加任何选项]
常用选项
| 选项 |
作用 |
| -E |
预处理，生成.i文件 |
| -S |
编译，生成.s汇编文件 |
| -c |
汇编，编译源码生成.o目标文件，无链接 |
| Null |
链接，并不需要任何选项 |
| -o |
生成目标文件，如.i，.o，.s，可执行文件,默认为a.out文件等 |
| -Wall |
使gcc对源代码有问题的地方发出警告 |
| -I[dir] |
将dir加入头文件的搜索路径 |
| -L[dir] |
将dir加入库文件的搜索路径 |
| -l[lib] |
链接lib库 |
| -g |
在目标文件中嵌入调试信息，以便gdb调试程序调试 |
| -O |
优化编译后的代码 |
| -w |
关闭所有警告信息[不推荐] |
操作:
gcc -E hello.c -o hello.i（预处理）
gcc -S hello.i -o hello.s（编译,生成汇编代码）
gcc -c hello.s -o hello.o（汇编,生成二进制代码）
gcc hello.o -o hello（链接:不需要额外选项,生成可执行文件）
gcc hello.c -o hello（直接编译链接成可执行目标文件）
gcc -c hello.c或gcc -c hello.c -o hello.o（编译生成可重定位目标文件）
-Wall的使用
建议初学都加上-Wall选项。有些程序不加-Wall选项，编译器不报任何错误，但是得到的结果却不是预期的。如下:
gcc编译多个文件
两个文件main.c 和hello_fn.c
一次性编译
gcc [-Wall] hello_fn.c main.c –o newhello
独立编译
gcc -Wall -c main.c -o main.o
gcc -Wall -c hello_fn.c -o hello_fn.o
gcc -Wall main.o hello_fn.o -0 newhelllo #链接生成可执行文件
优点：如果只是改动了一个模块，则不用再次编译全部模块，以节省编译时间[推荐]
gcc需要识别文件扩展名
| 扩展名 |
含义 |
| .c |
C源文件 |
| .cpp/cc |
C++源文件 |
| .o |
目标文件 |
| .s |
汇编语言源文件 |
| .a/.so |
编译后的库文件 |
头文件与库文件
1、概要
在使用C语言和其他语言进行程序设计的时候，我们需要头文件来提供对常数的定义和对系统及库函数调用的声明。
库文件是一些预先编译好的函数集合，那些函数都是按照可重用原则编写的。它们通常由一组互相关联的用来完成某项常见工作的函数构成。比如用来处理屏幕显示情况的函数（ncurses库）和数据库访问例程（dbm库）等。
2、使用库的优点：
1）模块化开发
2）可重用性
3）可维护性
3、头文件与库文件的位置
/usr/include及其子目录底下的include文件夹
/usr/local/include及其子目录底下的include文件夹
/usr/lib
/usr/local/lib
/lib
4、使用外部库【-i选项】
//例程
#include <math.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
double ans = pow(2.0,3.0);
printf("pow(%lf,%lf) = %lf\n",2.0,3.0,ans);
return 0;
}
该程序用到了库文件math.h
编译:
gcc -Wall calc.c -o calc -lm
#-lm表示要链接libm.so或者libm.a库文件
静态库与共享库
1、概要
静态库（.a）：程序在编译链接的时候把库的代码链接到可执行文件中。程序运行的时候将不再需要静态库，静态库占用磁盘空间较大。
共享库（.so/.sa）：程序在运行的时候才去链接共享库的代码，多个程序可共享使用库的代码。
2、共享库的优点：
一个与共享库链接的可执行文件仅仅包含它用到的函数入口地址的一个表，而不是外部函数所在目标文件的整个机器码
在可执行文件开始运行以前，外部函数的机器码由操作系统从磁盘上的该共享库中复制到内存中，这个过程称为动态链接（dynamic linking）
共享库可以在多个程序间共享，所以动态链接使得可执行文件更小，节省了磁盘空间。操作系统采用虚拟内存机制允许物理内存中的一份共享库被要用到该库的所有进程共用，节省了内存和磁盘空间。
生成静态库
-可以简单的认为将多个.o文件打包到一起,就生成了静态库
1）gcc -c hello_fn.c
#同gcc -Wall -c hello_fn.c -o hello_fn.o
2）ar rcs libhello.a hello_fn.o
#arar是gnu归档工具，rcs表示(replace and create)，相当于将将.o文件打包成为.a文件，并且.o文件可以有多个
3）gcc -Wall main.c libhello.a -o main
#将各个模块编译，链接生成可执行文件【方式一】
4）gcc -Wall -L. main.o -o main -lhello
#-L.表示在当前目录搜索库文件，否则会在系统库目录下搜索 ，-lhello[省略的lib],此时即使删除静态库libhello.a也可运行main文件
库的搜索路径
1)从左到右搜索-I -L指定的目录。
2)由环境变量指定的目录
可以定义C_INCLUDE_PATH/CPP_INCLUDE_PATH（头文件搜索路径）、LIBRARY_PATH(库文件搜索路径)保存在~/.bash_profile中，另在Ubuntu系统中，也可以将这些定义存放在~/.bashrc中
此时可以用 gcc -wall main.o -o main -lhello 不需要-L.
3)由系统指定的目录:/usr/include,/usr/lib等
生成共享库
gcc -shared -fPIC hello.o -o libhello.so
说明：
1)shared表示生成共享库
2)-fPIC表示生成位置无关码（Position Independent Code）
3)库的命名规则：libXXX.so[.版本号]
使用共享库
1）gcc -Wall -L. main.o -o main -lhello
#该命令与使用静态库的命令相同，但是，在共享库与静态库共存的情况下，优先使用共享库
l：链接共享库，只要库名即可(去掉lib以及版本号)
L：链接库所在的路径.
main运行时需要共享库存在
2）如何使用共享库
法1）拷贝.so文件到系统共享库路径下，一般指/usr/lib
法2）在~/.bash_profile文件中，配置LD_LIBRARY_PATH变量
export LD_LIBRARY_PATH=路径:$LD_LIBRARY_PATH
. ~/.bash_profile
法3）配置/etc/ld.so.conf，配置完成后调用ldconfig更新ld.so.cache
3）ldd命令：用于查看程序运行时需要加载的共享库
ldd main