GCC编译

本笔记为作者再学习嵌入式Linux的一些心得体会，如有不对的地方，请包含与谅解！我主要是采用香橙派5来作为我们学习嵌入式Linux的环境。

------------by wsoz

Hello程序代码

c 复制代码

#include <stdio.h>

int main(int argc,char **argv)
{
    if(argc > 1)
    {
        printf("Hello, %s!\n", argv[1]);
    }
    else
    {
        printf("Hello, World!\n");
    }
    return 0;
}

代码编译过程如下：

此处我们先对程序做一个简单的介绍：

c 复制代码

int main(int argc,char**argv)

这个是C程序入口标准函数声明

int 作为返回值
- 0--表示程序正常结束
- 非0--出错或者异常
int argc表示命令行参数个数
- 包含了程序名/路径本身
char **argv表示的是命令行参数，每个参数都是字符串
- 比如输入 ./hello world，会输出hello world!
- 其中参数argv[0]：程序名/路径
- argv[1]：world

GCC编译四阶段

阶段	命令示例	输入	输出	作用说明
预处理 (Preprocessing)	`gcc -E hello.c -o hello.i`	`.c` 源文件	`.i` 预处理文件	• 展开所有宏定义（#define） • 处理#include指令，插入头文件内容 • 删除所有注释 • 处理条件编译（#ifdef等） • 添加行号和文件标识
编译 (Compilation)	`gcc -S hello.i -o hello.s`	`.i` 预处理文件	`.s` 汇编文件	• 将C代码翻译成汇编代码 • 进行语法检查和语义分析 • 进行代码优化 • 生成目标平台的汇编指令
汇编 (Assembly)	`gcc -c hello.s -o hello.o`	`.s` 汇编文件	`.o` 目标文件	• 将汇编代码转换为机器码 • 生成二进制目标文件 • 包含符号表和重定位信息 • 此时还不能直接执行
链接 (Linking)	`gcc -o hello hello.o`	`.o` 目标文件	可执行文件	• 链接所需的库文件（如libc.so） • 解析符号引用 • 重定位代码和数据段 • 生成最终可执行程序

💡 一步完成所有阶段：
bash 复制代码
gcc -o hello hello.c  # 自动完成预处理→编译→汇编→链接

GCC 常用编译选项

常用选项	描述
-E	预处理
-S	编译
-c	汇编
-o	指定输出文件
-I（大小i）	指定头文件目录
-L	指定链接时库文件目录
-l（小写L）	指定链接哪一个库文件
-v	详细查看编译过程

多文件代码示例

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include "name.h"

int main(int argc,char **argv)
{
    if(argc > 1)
    {
        printf("Hello, %s!\n", argv[1]);
    }
    else
    {
        printf("Hello, World!\n");
    }
    fun();
    return 0;
}

c 复制代码

#include <stdio.h>

void fun(void)
{
    printf("I am WSOZ\r\n");
}

此时多文件进行编译的话我们通常可以分成两种方法进行

方法1

bash 复制代码

gcc -o hello hello.c name.c

直接一步到位，直接包含所有的文件即可，简单快速

方法2

bash 复制代码

#分开汇编
gcc -c hello.c -o hello.o
gcc -c name.c -o name.o
#统一链接
gcc -o hello hello.o name.o

我们对多程序的情况下一般采取分开汇编，然后统一进行链接，此种方法在有少数文件需要修改的情况更加适用

动态库和静态库

库（Library）的作用：把通用功能封装起来复用，避免每个项目都重复写代码。

静态库（.a）作用

在链接阶段把库代码"拷贝"进你的可执行文件里。

优点：部署简单（一个程序就能跑）、不怕目标机缺库
缺点：可执行文件变大；多个程序各带一份，浪费存储/内存；库升级要重新编译程序

动态库（.so）作用

程序里只保留"引用"，运行时再加载库。

优点：可执行文件更小；多个程序可共享同一个库；升级库更方便
缺点：运行依赖库文件和版本（可能出现"找不到so"或版本不匹配）

制作与使用库

对于库的制作，本质上就是将编译后的 .o 打包成对应格式，然后在链接阶段复用。

第一步生成目标文件 .o（动态库建议加 -fPIC）
bash 复制代码
```
gcc -fPIC -c name.c -o name.o
```

第二步打包成静态库/动态库

bash 复制代码

# 动态库
gcc -shared -o libmy.so name.o
# 静态库
ar crs libmy.a name.o

下面就是对于库的使用了，大致有两种方法

方法1：把库放到系统目录（如 /usr/local/lib）

动态库和静态库都可以放进去；只是链接/运行行为不同。

bash 复制代码

# 安装到系统库目录（推荐 /usr/local/lib）
sudo cp libmy.so /usr/local/lib/
sudo cp libmy.a  /usr/local/lib/
sudo ldconfig

1）使用动态库（.so）

bash 复制代码

gcc -o hello hello.c -lmy
./hello

2）使用静态库（.a）

bash 复制代码

# 最直接：显式写静态库文件路径
gcc -o hello hello.c /usr/local/lib/libmy.a
./hello

方法2：不放系统目录，通过 -L 指定路径

1）使用动态库（.so）

bash 复制代码

# 链接阶段找到库
gcc -o hello hello.c -L. -lmy

# 运行阶段还要能找到 .so（2选1）
LD_LIBRARY_PATH=. ./hello
# 或者
gcc -o hello hello.c -L. -lmy -Wl,-rpath,'$ORIGIN'
./hello

2）使用静态库（.a）

bash 复制代码

# 最直接：显式写静态库文件路径
gcc -o hello hello.c ./libmy.a
./hello

关键区别

-L 只影响链接阶段；
.so 运行时还要能被系统找到；
.a 在链接时已拷贝进可执行文件，运行时不再依赖该库文件。

bash 复制代码

# 检查可执行文件依赖
ldd ./hello