ubuntu:gcc编译器使用

文章目录

• gcc 编译流程
• • 1、预处理阶段
  • 2、编译阶段
  • 3、汇编阶段
  • 4、链接阶段
• gcc常用选项
• 制作函数库
• • 1、静态库的创建和使用
  • 2、动态库的创建和使用

---

gcc 编译流程

• 预处理
• 编译
• 汇编
• 链接

---

1、预处理阶段

该阶段对包含的头文件、宏定义进行处理。
hello.c如下

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("Hello World");
}

输入以下命令对hello.c进行预处理

sudo gcc -E hello.c -o hello.i

以.i为后缀的文件为经过预处理的C原始程序，上述命令的-E选项是对c文件只进行预处理不编译，-o选项指目标文件。
hello.i文件内容如下所示，可见gcc已经对hello.c进行了预处理，把“stdio.h”的内容插入到了hello.i文件中

---

2、编译阶段

此阶段gcc检查代码是否有错误，检查无误后将代码翻译成汇编代码
输入以下命令对预处理得到的.i文件进行编译，生成.s文件

sudo gcc -S hello.i -o hello.s

-S选项是只编译，不进行汇编，生成的汇编代码如下图所示

---

3、汇编阶段

该阶段把编译阶段生成的.s文件转成目标文件。
输入以下命令将.s文件转化为.o结尾的二进制目标代码

sudo gcc -c hello.s -o hello.o

-c为只汇编不链接

---

4、链接阶段

此阶段将hello.c 需要使用的printf函数链接到函数库中（/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6），因为函数库实现了printf函数，而“stdio.h”中只有函数声明，只有链接到函数库libc.so.6中才能调用printf函数。

函数库分为：静态库和动态库。
静态库（后缀通常为.a）是指在编译链接时，将库文件代码全部加入可执行文件中，因此生成的文件大，但是运行时不需要库文件了。
动态库（后缀通常为.so）是在程序执行时加载，可以节省系统开销。
输入以下命令完成对hello.o文件的链接，并生成可执行文件

sudo gcc hello.o -o hello

输入./hello运行该可执行文件，结果如下

代码里面忘记加回车了,影响不大 😂

---

gcc常用选项

• -o file
  输出文件名为file的文件
• -v
  打印编译过程等信息
• -I dir
  头文件搜索目录添加dir目录

---

制作函数库

先准备两个c文件:usgn_pow.c、pow_test.c如下所示

/*usgn_pow.c:库程序*/
unsigned long long unsgn_pow(unsigned int x, unsigned int y)
{
	unsigned long long res = 1;
	if (y == 0)
	{
		res = 1;
	} 
	else if (y == 1)
	{
		res = x;
	}
	else
	{
		res = x * unsgn_pow(x, y - 1);
	}
	return res;
}

/*pow_test.c*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned int x, y;
	unsigned long long res;
	if ((argc < 3)||(sscanf(argv[1],"%u", &x) != 1)||(sscanf(argv[2], "%u", &y)) != 1)
	{
		printf("Usage: pow base exponent\n");
		exit(1);
	}
	res = unsgn_pow(x,y);
	printf("%u ^ %u = %u\n", x, y, res);
	exit(0);
}

---

1、静态库的创建和使用

输入以下命令，使用ar归档工具将目标文件集成在一起。

sudo gcc -c unsgn_pow.c
ar rcsv libpow.a unsgn_pow.o

输出如下：

在目录下生成了一个libpow.a静态库文件：

完成上述步骤后，使用下面的命令编译主程序，并链接到刚刚生成的静态库libpow.a：

sudo gcc pow_test.c -o pow_test -L . -lpow

其中 选项 “-L dir”是在库文件搜索路径中添加dir目录，“-lname”选项指示编译时链接到库文件libpow.a或libpow.so。
输入./pow_test 2 2命令后运行结果如下所示：

---

2、动态库的创建和使用

首先使用gcc的-fPIC选项为动态库构造一个目标文件（.o后缀）

sudo gcc -fPIC -Wall -c unsgn_pow.c

再使用-shared选项生成一个动态库libpow.so

sudo gcc -shared -o libpow.so unsgn_pow.o

最后编译程序并链接动态库libpow.so。
注意这时候目录下同时存在静态库和动态库，如图：

输入以下命令：

sudo gcc -o pow_test pow_test.c -L . -lpow

这个命令和之前链接静态库是一样的，那么这次链接的是动态库还是静态库呢？答案是：动态库。
链接动态库还是链接静态库可以用 -static选项和-shared选项指定，-static选项是链接静态库，禁止使用动态库；-shared选项是默认选项，尽可能的链接动态库，当没有动态库时才链接静态库。
执行可执行程序之前需要注册动态库路径名这里 直接将libpow.so文件复制到/lib或者/usr/lib目录下，这是系统的默认库路径：

 sudo cp libpow.so /lib
  sudo cp libpow.so /lib

---