《GCC编译器的使用以及静态库和动态库的制作与使用》

1.源码

main.c
#include <stdio.h>
#include "sub.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
       int i;
       printf("Main fun!\n");
       sub_fun();
       return 0;
}


sub.c
void sub_fun(void)
{
       printf("Sub fun!\n");
}


sub.h
void sub_fun(void);

　　注意：头文件stdio.h，如果用gcc去编译程序，一般stdio.h在/usr/include中。如果是arm-linux-gcc，那么stdio.h就位于这个编译器目录里面的usr/include。也可以通过-I去指定一个路径里面的头文件，或者使用"stdio.h"，表示在当前目录中的stdio头文件。

　　最终的可执行程序需要通过main.c和sub.c一起编译才可以。

gcc -o test main.c sub.c

　　最后会生成一个名为test的可执行文件。

警告：

　　这边提示的是隐式函数声明，只需要在sub.c中定义一下#include <stdio.h>。关于隐式函数更加详细说明点击这里。

 

2.编译

　　在日常交流中通常使用“编译”统称这4个步骤，实际上分为四个步骤：一个C/C++文件要经过预处理(preprocessing)、编译(compilation)、汇编(assembly)和链接(linking)等4步才能变成可执行文件。

　　预处理(preprocessing)：C/C++源文件中，以“#”开头的命令被称为预处理命令，如包含命令“#include”、宏定义命令“#define”、条件编译命令“#if”、“#ifdef”等。预处理就是将要包含(include)的文件插入原文件中、将宏定义展开、根据条件编译命令选择要使用的代码，最后将这些东西输出到一个“.i”文件中等待进一步处理。

　　编译(compilation)：编译就是把C/C++代码(比如上述的“.i”文件)“翻译”成汇编代码，所用到的工具为cc1(它的名字就是cc1，x86有自己的cc1命令，ARM板也有自己的cc1命令)，生成.s文件。

　　汇编(assembly)：汇编就是将第二步输出的汇编代码翻译成符合一定格式的机器代码，在Linux系统上一般表现为ELF目标文件(OBJ文件)，用到的工具为as。x86有自己的as命令，ARM版也有自己的as命令，也可能是xxxx-as（比如arm-linux-as），最后生成.o文件。

　　反汇编：是指将机器代码转换为汇编代码，这在调试程序时常常用到。

　　链接(linking)：链接就是将上步生成的OBJ文件和系统库的OBJ文件、库文件链接起来，最终生成了可以在特定平台运行的可执行文件，用到的工具为ld或collect2，最后生成可执行程。

 　　注意：指定头文件目录的是-I（大写的i），而指定库文件的是-l（是小写的L）。

 

 

3.怎么编译多个文件

3.1 一起编译、链接：

gcc  -o test  main.c  sub.c（建议源文件少的情况下使用）

3.2 分开编译，统一链接：

gcc -c -o main.o  main.c  （建议源文件多的情况下使用）
gcc -c -o sub.o   sub.c
gcc -o test main.o sub.o

注意：用3.1的方法，修改一个.c文件，那么全部的.c文件都将会被重新编译。对于源文件少的没有影响，但是如果源文件多，效率很低。

　　　3.2的方法，修改一个.c文件，只编译修改的那个。

 

4.制作、使用动态库

4.1制作、编译

gcc -c -o main.o  main.c
gcc -c -o sub.o   sub.c
gcc -shared  -o libsub.so  sub.o  sub2.o  sub3.o(可以使用多个.o生成动态库)
gcc -o test main.o  -lsub  -L /libsub.so/所在目录/

　　其中lsub就是libsub.so通过-l指定具体的库，通过-L指定库所在的目录。如果不指定库所在的目录，编译器默认去lib下面查找。

 

4.2在开发板运行

　　1.因为使用的是动态库，必须将动态库放在开发板的/lib或者/usr/lib下，因为在执行应用程序的时候，默认去这两个目录中查找。

　　2.如果不想把libusb.so放到/lib，也可以放在某个目录比如/a，然后如下执行：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/a  
./test

　　3.添加/etc/ld.so.conf.d/*.conf文件，执行ldconfig刷新。

 

5.制作、使用静态库

gcc -c -o main.o  main.c
gcc -c -o sub.o   sub.c
ar  crs  libsub.a  sub.o  sub2.o  sub3.o(可以使用多个.o生成静态库)
gcc  -o  test  main.o  libsub.a  (如果.a不在当前目录下，需要指定它的绝对或相对路径)

运行：

　　不需要把静态库libsub.a放到板子上。但是可执行程序的大小会大很多。

 

6.静态库和动态库的优缺点

6.1静态库　　

　　编译(链接)时把静态库中相关代码复制到可执行文件中（占用更多磁盘和内存空间）。

　　程序中已包含代码，运行时不再需要静态库（运行时无需加载库，运行速度更快）。

　　静态库升级后，程序需要重新编译链接（不利于后期的升级维护）。

6.2动态库

　　编译(链接)时仅记录用到哪个共享库中的哪个符号，不复制共享库中相关代码（尺寸小）。

　　多个程序可共享同一个库。

　　程序运行时需要加载库（运行速度受影响）。

　　库升级方便，无需重新编译程序。

 

7.gcc中一些比较好用的选项

gcc -E main.c   // 查看预处理结果，比如头文件是是去哪里查找的
gcc -E -dM main.c  > 1.txt  // 把所有的宏展开，存在1.txt里，可以清楚的看到宏最后定义了什么
gcc -Wp,-MD,abc.dep -c -o main.o main.c  // 生成依赖文件abc.dep，后面Makefile会用