目錄

0.程序?qū)崿F(xiàn)的兩大環(huán)境

1.gcc如何完成

預(yù)處理

編譯

匯編

鏈接

2.動(dòng)態(tài)庫(kù)與靜態(tài)庫(kù)

對(duì)比二者生成的文件大小

3. gcc常用選項(xiàng)

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0.程序?qū)崿F(xiàn)的兩大環(huán)境

任何一個(gè)C程序的實(shí)現(xiàn)都要經(jīng)過(guò)翻譯環(huán)境與執(zhí)行環(huán)境。

在翻譯環(huán)境中又分為4個(gè)部分，預(yù)編譯、編譯、匯編與鏈接。在各個(gè)階段主要完成的任務(wù)有：

1.預(yù)編譯（預(yù)處理）：頭文件的包含、注釋的刪除、#define符號(hào)的替換；

2.編譯：將C語(yǔ)言代碼轉(zhuǎn)化為匯編代碼；

3.匯編：把匯編指令轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制指令；

4.鏈接：合并符號(hào)表和段表，生成可執(zhí)行程序。

更多詳細(xì)關(guān)于程序?qū)崿F(xiàn)的兩大環(huán)境的知識(shí)請(qǐng)參考：程序?qū)崿F(xiàn)的兩大環(huán)境?。

1.gcc如何完成

通過(guò)gcc指令的不同選項(xiàng)可查看各階段所形成的文件；

格式：gcc? [選項(xiàng)] [目標(biāo)文件名] -o [生成文件名]。

首先在Test.c文件中寫好C代碼：

//Test.c
#include<stdio.h>#define N 100//這是一段注釋.....int main()
{int n = 0;printf("Hello World\n");printf("%d\n", n + N);return 0;
}

預(yù)處理

查看 Test.c 預(yù)處理后的結(jié)果，-E選項(xiàng)的作用是讓 gcc 在預(yù)處理結(jié)束后停止編譯過(guò)程；-o 的作用是將預(yù)處理后的內(nèi)容保存到 test.i 文件中。

gcc -E Test.c -o test.i

?如圖所示，預(yù)處理階段進(jìn)行了頭文件包含、注釋的刪除、#define的替換。

編譯

接下來(lái)將剛剛生成的 test.i 進(jìn)行編譯，并在編譯之后停下來(lái)，將結(jié)果寫入 test.s 中。gcc所用選項(xiàng)為 -S。

gcc -S test.i -o test.s

我們雖然可能沒(méi)學(xué)習(xí)過(guò)匯編語(yǔ)言，但依舊隱約認(rèn)識(shí)到這些就是匯編代碼；可見(jiàn)編譯階段就是將C代碼翻譯為匯編指令。?

匯編

gcc所用選項(xiàng)為 -c；-o 將結(jié)果寫入到 test.o 中。

gcc -c test.s -o test.o

正如我們所見(jiàn)，匯編完成之后都這這樣的亂碼。其實(shí)匯編之后，生成的文件為二進(jìn)制文件，是用來(lái)給計(jì)算機(jī)看的，咱們已經(jīng)看不懂了。

鏈接

編譯完成之后就進(jìn)入了鏈接階段，鏈接完成之后就會(huì)生成可執(zhí)程序 Test了。

gcc test.o -o Test

但是關(guān)于鏈接，我們需要知道它在鏈接什么。

我們是否好奇過(guò)為什么我們明明沒(méi)有定義過(guò)函數(shù) printf 、return .....等等的函數(shù)，但卻可以使用它的功能？

其實(shí)，系統(tǒng)把這些函數(shù)的實(shí)現(xiàn)都被做到名為 libc.so.6 的庫(kù)文件中去了，在沒(méi)有特別指定時(shí)，gcc 會(huì)到系統(tǒng)默認(rèn)的搜索路徑“/usr/lib”下進(jìn)行查找，也就是鏈接到 libc.so.6 庫(kù)函數(shù)中去，這樣就能實(shí)現(xiàn)函 數(shù) printf 了，而這也就是鏈接的作用。

2.動(dòng)態(tài)庫(kù)與靜態(tài)庫(kù)

函數(shù)庫(kù)一般分為動(dòng)、靜態(tài)庫(kù)兩種。二者的區(qū)別可以理解為私有與公共的區(qū)別。就好比我們需要讀一本《C和指針》，有兩種方法可以選。一種是自己買一本，只有自己可以用，用起來(lái)還挺方便，缺點(diǎn)就是得花錢；第二種是去圖書館借書，圖書館的資源被所有人共享。

gcc 進(jìn)行函數(shù)庫(kù)的鏈接時(shí)可選擇靜態(tài)鏈接或者動(dòng)態(tài)鏈接。

靜態(tài)鏈接就類似于自己買書看，只給自己看同時(shí)還費(fèi)錢（浪費(fèi)內(nèi)存），靜態(tài)鏈接時(shí)會(huì)將庫(kù)文件的代碼全部加入到可執(zhí)行文件中，因此生成的文件比較大。

動(dòng)態(tài)鏈接類似于去圖書館借書。函數(shù)庫(kù)就放在某個(gè)固定的地方，哪個(gè)程序想去使用就去自己去加載它。

Linux下gcc默認(rèn)使用動(dòng)態(tài)鏈接。

對(duì)比二者生成的文件大小

//采用靜態(tài)鏈接
gcc -static Test.c -o Test_static
//默認(rèn)采用動(dòng)態(tài)鏈接
gcc  Test.c -o Test

若在靜態(tài)鏈接時(shí)出錯(cuò)，可能是因?yàn)槟愕?Linux 沒(méi)有安裝C語(yǔ)言的靜態(tài)庫(kù)，須手動(dòng)安裝。?

//安裝C語(yǔ)言靜態(tài)庫(kù)
yum install -y glibc-static

兩種連接方式生成的文件大小幾乎相差百倍。?

3. gcc常用選項(xiàng)

以下是gcc編譯器常用選項(xiàng)匯總

-E 只激活預(yù)處理,這個(gè)不生成文件,你需要把它重定向到一個(gè)輸出文件里面；
-S?編譯到匯編語(yǔ)言不進(jìn)行匯編和鏈接；
-c?編譯到目標(biāo)代碼；
-o 文件輸出到 文件；
-static 此選項(xiàng)對(duì)生成的文件采用靜態(tài)鏈接；
-g?生成調(diào)試信息。GNU 調(diào)試器可利用該信息；
-shared?此選項(xiàng)將盡量使用動(dòng)態(tài)庫(kù)，所以生成文件比較小，但是需要系統(tǒng)由動(dòng)態(tài)庫(kù).；
-O0
-O1
-O2
-O3 編譯器的優(yōu)化選項(xiàng)的4個(gè)級(jí)別，-O0表示沒(méi)有優(yōu)化,-O1為缺省值，-O3優(yōu)化級(jí)別最高；
-w?不生成任何警告信息；
-Wall 生成所有警告信息。