Linux下的gcc/g++编译器的使用 [补档-2023-06-13]

gcc编译器

​ 这东西是Linux上的c/c++编译器。

5-1 gcc的工作流程

5-2 gcc的常用参数

-v 查看gcc版本号, --version也可以

-E 生成预处理文件

-S 生成汇编文件

-c 只编译, 生成.o文件, 通常称为目标文件

-I 指定头文件所在的路径

-L 指定库文件所在的路径

-l 指定库的名字

-o 指定生成的目标文件的名字

-g 包含调试信息, 使用gdb调试需要添加-g参数

​ -On n=0∼3 编译优化,n越大优化得越多

​ 例如:下面代码片段

​ int a = 10;

​ int b = a;

​ int c = b;

​ printf("%d", c);

​ 上面的代码可能会被编译器优化成:

​ int c = 10;

​ printf("%d", 10);

-Wall 提示更多警告信息

​ int a;

​ int b;

​ int c = 10;

​ printf(“[%d]\n”, c);

​ 编译如下:

​ gcc -o test -Wall test.c

​ warning: unused variable ‘b’ [-Wunused-variable]

​ warning: unused variable ‘a’ [-Wunused-variable]

-D 编译时定义宏

​ test.c文件中的代码片段:

printf("MAX==[%d]\n", MAX);

​ 编译:

​ gcc -o test test.c -D MAX=10

​ //gcc -o test test.c -DMAX=10

5-3 静态库

​   这个东西是源文件的另一种表现形式，是一种加了密的源代码，将可以实现某些功能的函数的集合体。

​   一般我们会拿到一个后缀为“.a”的库文件和一个头文件“.h”。之后在源代码中包含这个头文件，然后在编译 指令上加上库的名字，来使用库。

​ 静态库分为三部分 前缀 库名称 后缀

前缀统一为：lib

库的名字随意，记得别和某些关键字(如int)相同。

后缀统一为：.a

​ 最终静态库名字为：libXXX.a

​ 静态库的制作：

​ 假设我们有一个头文件（head.h）两个源文件（one.c , two.c），其中头文件中是函数/变量的声明，其 中在one.c 和 two.c 中是函数的实现。

​ 第一步：让源文件 .c 生成对应的 .o 文件

​ gcc -c one.c two.c

​ 第二步：使用打包工具ar将刚才生成好的 .o 文件打包到一块成为 .a 文件

​ ar工具的语法：

​ ar 参数 静态库名 .o文件

​ 参数：r为更新 c为创建 s为建立索引

​ 这里的静态库名要把中间，前后缀写全。

​ 命令：ar rcs libtest1.a one.o two.o

​ 静态库的使用：

​ 制作完成后记得把库文件(.a) 和 头文件(.h) 一并发给用户。

​ 假设有一个源文件main.c要使用静态库libtest.a，那就得先在main.c中包含头文件head.h 然后使用 指令进行编译。

​ gcc参数：

	 **-L**：指定要连接的库的所在目录

	 **-l**：指定链接时需要的静态库, 去掉前缀和后缀

	 **-I**: 指定main.c文件用到的头文件head.h所在的路径

​ 输入命令：gcc -o main1 main.c -L./ -ltest1 -I./ 即可完成编译

​ 静态库的优缺点：

​ 优点：

​ 1.静态库只需将库文件链接到可执行文件中，无需额外的动态链接步骤。（和源文件一块编译）

​ 2.因为静态库会和源文件一起打包为可执行程序，使用在部署和分发时更加独立，不需要再准备什么 额外的库文件。

​ 3.静态库在编译阶段可以被gcc中的 -On优化，从而提高代码的效率。

​ 缺点：

​ 1.它会直接将自己和源文件一起打包为可执行程序，所以会增加可执行文件的大小。

​ 2.如果需要更新静态库，则需要重新编译整个程序。

​ 3.如果多线程/进程使用的应用程序是相同的静态库，则每个应用程序都会有一份静态库的副本，造成资源浪费。

5-4动态库/静态库

​   动态库在编译阶段不会被链接到代码中，而是在程序运行时被载入。假设我们有n个不同的程序都要调用 该动态库，那么在内存中只需要有一份该动态库的拷贝，然后其他n个程序就可以调用了，与静态库相比，动 态库大大地节省了内存空间，而且动态库也方便于更新维护，多个程序共享一个动态库，我们每次更新只需要 更新该库即可；而不是像静态库那样还要重新编译文件。动态库一般以“.so”作为后缀名。

​ 动态库的命名分为三个部分：前缀 名称 后缀

前缀：lib

库名称：自定义，记得绕开某些关键字（如int）

后缀：.so

​ 最终的名字为：libXXX.so

​ 动态库的制作：

​ 假设有源文件one.c two.c 头文件head.h，其中头文件是函数/变量的声明，具体的函数实现在源文件 one.c 和 two.c中。

​ 第一步：先生成目标文件，记得此时要加编译选项（-fpic）。

​ gcc -fpic -c one.c two.c

​ 参数-fpic可以让编译出来的东西可以被共享。

​ 第二步：生成库文件，记得此时要加链接选项（-shared）它可以生成指定动态链接库。

​ gcc -shared one.c two.c -o libtest.so

​ 动态库的使用：

​ 当拿到.so的库文件和与之对应的头文件后，记得在源代码中包含该头文件。

	**-L**：指定要连接的库的所在目录

	 **-l**(小写的L)：指定链接时需要的动态库, 去掉前缀和后缀

	 **-I** (大写的i): 指定main.c文件用到的头文件head.h所在的路径

​ 命令： gcc main.c -l./ -L./ -Itest -o main

​ 因为动态库是多程序共享的，所以要让main知道我们的动态库具体在什么位置，可以输入：ldd main 命 令来查看程序main所依赖的动态库在哪里。

​ 很明显，not found是找不到的意思，那么我们

​ 对于elf格式的可执行程序，是由ld-linux.so*来完成的, 它先后搜索elf文件的 DT_RPATH段 — 环境变量LD_LIBRARY_PATH — /etc/ld.so.cache文件列表 — /lib/, /usr/lib目录找到库文件后将其载入内存。

使用file命令可以查看文件的类型:

如何让系统找到共享库：

拷贝自己制作的共享库到/lib或者/usr/lib

方法一：临时设置LD_LIBRARY_PATH:

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径

方法二：永久设置, 把export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径, 设置到∼/.bashrc文件中, 然 后在执行下列三种办法之一:

​ 执行. ~/.bashrc使配置文件生效(第一个.后面有一个空格)

​ 执行source ~/.bashrc配置文件生效

​ 退出当前终端, 然后再次登陆也可以使配置文件生效

方法三：永久设置,把export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径，设置到/etc/profile文件中。

方法四：将其添加到 /etc/ld.so.cache文件中

​ 编辑/etc/ld.so.conf文件, 加入库文件所在目录的路径

​ 运行sudo ldconfig -v, 该命令会重建/etc/ld.so.cache文件

**解决了库的路径问题之后, 再次ldd命令可以查看可执行文件依赖的库文件, ldd main

​ 共享库的优缺点：

​ 优点：

​ 1.节省内存。

​ 2.方便更新。

​ 缺点:

​ 1.因为在程序运行时才会载入，所以加载速度不快。

​ 2.移植性差，每次移植都得把所有相关动态库移植走。