【Linux】gcc与make、makefile

文章目录

[1 gcc/g++](#1 gcc/g++)
- [1.1 预处理](#1.1 预处理)
- [1.2 编译](#1.2 编译)
- [1.3 汇编](#1.3 汇编)
- [1.4 链接](#1.4 链接)
- - [1.4.1 静态链接](#1.4.1 静态链接)
  - [1.4.2 动态链接](#1.4.2 动态链接)
[2 make和makefile](#2 make和makefile)
- [2.1 依赖关系](#2.1 依赖关系)
- [2.2 依赖方法](#2.2 依赖方法)
- [2.3 伪目标](#2.3 伪目标)
[3 总结](#3 总结)

1 gcc/g++

当我们创建一个文件，并向里面写入代码，此时，我们该如何使我们的代码能够运行起来呢？

如果是在windows的vs下，只需要点击运行就行了，现在在Linux下，该如何运行？

我们需要使用gcc编译器来编译已经写好的test.c源文件

编译之后，会在当前目录之下生成可执行程序，运行可执行程序即可

使用红框中的命令gcc test.c -o test 就完成了对源文件的编译。

之后，生成了可执行程序test.

运行test即可执行我们的可执行程序。

补充：c语言的程序用gcc编译，c++的程序用g++编译

格式：
gcc - 选项源文件名 -o 目标文件名

选项：
-E 从当前文件开始，在预处理完成之后停止，生成的文件后缀一般加i
-S 从当前文件开始，在编译完成之后停止，生成的文件后缀一般加s
-c 从当前文件开始，在汇编完成之后停止，生成的文件后缀一般加o

1.1 预处理

预处理的作用：

去除注释
展开头文件
处理条件编译
进行宏替换

命令： gcc -E 文件名.c -o 文件名.i

左边是test.c文件，右边是test.i文件（预处理文件）

1.2 编译

命令： gcc -S 文件名.i -o 文件名.s
功能：将预处理文件编译成汇编语言

1.3 汇编

命令： gcc -c 文件名.s -o 文件名.o
功能：将编译生成的.s文件中的内容转变成机器能识别的二进制机器码。

可以通过od命令查看.o文件

将二进制机器码以十六进制的形式显示出来。

1.4 链接

到这一步时候，我们的文件是,o的汇编文件。

这里有一个问题：我们写的程序中，使用到了printf()函数，但是我们并没有写printf()函数的实现方法和定义等，为什么执行程序的时候不会报错？

因为我们使用了库函数

printf()函数很明显是库函数。假设我们不包含<stdio.h>头文件，我们的程序必然会报错。

我们包了<stdio.h>文件之后就能使用了吗？

也不是，因为我们知道.h只是一个头文件，相当于有一个函数的声明，但是没有函数的具体定义，函数的具体定义肯定是一个文件。

假设库的创建者写了1000个函数，分为两个文件。其中，函数的实现叫做c和定义叫做c.h。

库的创建者不想给我们看函数的具体实现。所以对这个库进行的封装。但是他必须提供库的使用方法，所以又把头文件给了我们，提供给我们具体的使用方法。

我们通过头文件得知使用方法之后，在我们的c程序执行到库函数时候，就会链接到库中的库函数。库函数也是.o目标文件，将我们自己的程序和库函数链接到一起，就会生成可执行程序.exe。

那么，该如何找到库呢？

在没有特别指定时,gcc 会到系统默认的搜索路径"/usr/lib"下进行查找。

链接的库分为静态库和动态库。

1.4.1 静态链接

当我们的函数执行到库函数的时候，跳转到链接的库函数，将库函数中该函数的实现拷贝到当前程序文件中。
再此之后再生成可执行文件。

静态链接的指令gcc 文件名.o -o 文件名 -static

1.4.2 动态链接

当执行到库函数时，跳转到动态库中，找到该函数的.o文件，去链接标准库中库函数的.o文件。
链接完之后再跳转回来。

通过ldd命令可以查看a.out链接的动态库。

图中的红框就是我们链接的动态库c

库的名称为去掉前缀去掉后缀，图中就是去掉前缀lib,去掉后缀.so，最后得到c

通过file指令查看文件的属性

黄色框中说明这是一个动态链接，链接的是动态库。

动态链接和静态链接的区别是什么？

通过上图可以看出静态链接比动态链接之后的文件大很多。

这是因为动态链接是直接跳转，而静态链接是将静态库中的内容拷贝到文件中

总结：

静态库或者动态库一个系统只有一个，所有使用系统的用户都在使用同一个库。
静态链接后的可执行程序不会受到静态库升级或者被删除的影响，而动态库会受到影响。
系统为了我们编程，提供了标准库的头文件.h，和动静态库.so/.a，头文件是为了告诉我们怎么使用库函数，动静态库中提供了库函数的具体实现方法。

2 make和makefile

make 是方法，makefile是文件

创建makefile文件

写入makefile文件

效果：

从上面的操作中，我们可以看到，以前我们每次编译文件，都需要输入gcc等一系列命令。现在只需要使用make，就自动编译成功了。

makeﬁle带来的好处就是------"自动化编译"，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。

一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makeﬁle定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。

接下来分步解析。