用g++命令执行C++多文件项目

《那些被编译器隐藏了的过程》一节中讲到,C 或者 C++ 程序的执行过程分为 4 步,依次是

  • 预处理
  • 编译
  • 汇编
  • 链接

我们知道,C++ 多文件编程中有头文件(.h 为后缀)和源文件(.cpp为后缀)之分。需要注意的是,在执行 C++项目时,头文件是不需要经历以上这 4 个阶段的,只有项目中的所有源文件才必须经历这 4 个阶段

假设有这样一个 C++ 项目

//student.h
class Student {
public:
    const char *name;
    int age;
    float score;
    void say();
};

//student.cpp
#include <iostream>   //std::cout、std::endl
#include "student.h"  //Student
void Student::say() {
    std::cout << name << "的年龄是" << age << ",成绩是" << score << std::endl;
}

//main.cpp
#include "student.h"  //Student
int main() {
    Student *pStu = new Student;
    pStu->name = "小明";
    pStu->age = 15;
    pStu->score = 92.5f;
    pStu->say();
    delete pStu;  //删除对象
    return 0;
}

该项目正确的执行结果为:

可以看到,当前项目中有 1 个 student.h 头文件,student.cpp 和 main.cpp 2 个源文件。接下来就用 g++ 命令执行此项目,其过程依次是:

1) 经历预处理阶段,执行如下命令:

[root@bogon ~]# g++ -E main.cpp -o main.i
[root@bogon ~]# g++ -E student.cpp -o student.i

其中,

  • -E 选项用于限定 g++ 编译器只进行预处理而不进行后续的 3 个阶段
  • -o 选项用于指定生成文件的名称
  • Linux 系统中,通常用 ".i" 作为 C++ 程序预处理后所得文件的后缀名

感兴趣的读者可自行运行cat main.i指令查看 main.i 文件中的内容(student.i文件也可以用此方式查看)。

2) 经历编译阶段,即对预处理阶段得到的 -i 文件做进一步的语法分析,生成相应的汇编代码文件。继续执行如下命令:(个人:编译指令选项为大写S,生成的文件后缀为小写s)

[root@bogon ~]# g++ -S main.i -o main.s
[root@bogon ~]# g++ -S student.i -o student.s

其中,

  • -S 选项用于限定 g++ 编译器对指定文件进行编译
  • 得到的汇编代码文件通常以“.s”作为后缀名

感兴趣的读者可以使用 cat 命令查看生成文件的内容。

3) 经历汇编阶段,即将汇编代码文件转换成可以执行的机器指令。继续执行如下命令:

[root@bogon ~]# g++ -c main.s -o main.o
[root@bogon ~]# g++ -c student.s -o student.o
  • -c 指令用于限定 g++ 编译器只进行汇编操作
  • 最终生成的目标文件(本质就是二进制文件,但还无法执行)通常以“.o”作为后缀名

4) 经历链接阶段,即将所有的目标文件组织成一个可以执行的二进制文件。执行如下命令:(个人:链接阶段的g++命令没有任何指令选项)

[root@bogon ~]# g++ main.o student.o -o student.exe

注意,

  • 如果不用 -o 指定可执行文件的名称,默认情况下会生成 a.out 可执行文件
  • Linux 系统并不以文件的扩展名来区分文件类型,所以 a.out 和 student.exe 都是可执行文件,只是文件名称有区别罢了

经历以上 4 步,最终会生成 student.exe 可执行文件,其执行结果为:

[root@bogon ~]# ./student.exe
小明的年龄是15,成绩是92.5

注意:“./”表示当前目录,不能省略

读者可能觉得整个执行过程非常繁琐,直接执行如下命令即可生成最终的可执行文件

[root@bogon ~]# g++ main.cpp student.cpp -o student.exe
[root@bogon ~]# ./student.exe
小明的年龄是15,成绩是92.5

 

posted on 2022-07-12 16:53  朴素贝叶斯  阅读(680)  评论(0编辑  收藏  举报

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