Linux基础开发工具编译器gcc/g++

1、背景知识

gcc是Linux中最常用的c编译器，只能用来编译c语言。g++支持多语言编译，跨平台开发，是基础开发必备工具。

今天我们来谈一下gcc编译程序（程序的编译过程）翻译语言的本质是：转化成cpu能够识别的指令集

一共包含四步：

（1）预处理

1、头文件展开 2、去注释 3、宏替换 4、条件编译在预处理完毕后还是c语言

源文件是：

test.i是：

gcc -E是用来进行与处理的指令，是将.c文件变为.i文件，预处理后会将stdio.h头文件中所有内容插入到test.中（这部分内容很多，这里省略大部分，只看和我们代码相关的部分）。可以看到PI被替换为3.14159，SQUARE(num）被替换为（（num）*（num）），SQUARE（6）被替换为（（6）*（6））

4、条件编译（在预处理阶段对代码进行"选择性裁剪"）

|---------|------------------------------------|
| 指令 | 作用 |
| #if | 检查常量表达式是否为真，为真则编译后续代码 |
| #ifdef | 检查某个宏定义是否已经定义（不管宏的值是什么），已定义则编译后续代码 |
| #ifndef | 检查某个宏是否未定义，未定义则编译后续代码 |
| #else | 与 #if #ifdef #ifndef配合，处理"否则"的情况 |
| #elif | 相当于"else if"，在#if 之后多条件分支判断 |
| #endif | 结束条件编译块，必须与前面的 #if #ifdef #ifndef |
[条件编译的预处理指令]

（2）编译（将c语言变为汇编语言）

输入上述代码后，程序开始编译，程序变为汇编语言就停下来。（如下图就是汇编语言）

（3）汇编

把汇编语言翻译成二进制文件（.o），这里的二进制文件全称是：可重定位目标二进制文件

cpp 复制代码

gcc -c test.s -o test.o

执行完毕以上操作，就会形成下的文件：

（4）链接

把程序中调用库函数，和库本身函数实现产生关联的过程叫做链接。

在Linux中输入以下代码开始实现：

cpp 复制代码

gcc test.o -o test

成功编译之后，就进入了链接阶段

2、动态链接和静态链接

在我们的实际开发中，不可能将所有代码放在一个源文件中，所以会出现多个源文件，而且多个源文件之间不是独立的，而会存在多种依赖关系，如一个源文件可能要调用另一个源文件中定义的函数，但是每个源文件都是独立编译的，即每一个.c文件会形成一个.o文件，为了满足依赖关系，需要将这些源文件产生的目标文件进行链接，从而形成一个可执行的程序。这个链接的过程就是静态链接。

【学习语法（语言）其实是在学习编译器的规则】

如何理解动静态库？

|---------|------|------|
| | 静态库 | 动态库 |
| Linux | .a | .so |
| Windows | .lib | .ddl |

1、库的命名

lib.name.so（库真正的名字是name，即中间那一部分，去掉前缀lib和后缀so（无论静态库还是动态库））

2、动静态库

（1）静态链接：把库中方法（我们需要用到的），直接拷贝到你的程序中，叫做静态链接。

静态库和静态链接，，一旦链接成功，可执行程序就不再需要静态库。

动态链接：链接的是关联关系，链接的是地址。（一旦库缺失，所有相关程序就无法运行了）

以下是两种不同的库的对比：

|-----------------|-------------------------|
| 动态库 | 静态库 |
| .so | .a |
| 动态链接 | 静态链接 |
| 优点：节省内存空间 | 优点：不需要库跳转，一旦编译成功就不需要依赖库 |
| 缺点：慢，编译完依旧依赖动态库 | 缺点：可执行程序体积较大，消耗内存资源大 |