Linux编辑器-gcc/g++使用

> 作者简介：დ旧言~，目前大二，现在学习Java，c，c++，Python等
> 座右铭：松树千年终是朽，槿花一日自为荣。

> 目标：熟练使用gcc/g++编译器

> 毒鸡汤：真正的失败不是你没有达到目标，而是你放弃了追求。

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🌟前言

前面咱们用vim来写代码，用起来有点怪怪的，今天咱们学一个新的编译器gcc/g++，这个编译器既可以编译C也可以编译C++，可谓必备之一学习工具呀。

⭐主体

学习这个编译器咱们得从这四大板块学习，什么是gcc/g++，gcc/g++程序翻译的四个阶段，函数库，gcc/g++的使用。

🌙什么是gcc/g++

gcc是GCC中的GUN C Compiler（C 编译器）

g++是GCC中的GUN C++ Compiler（C++编译器）

对于 *.c和*.cpp文件，gcc分别当做c和cpp文件编译（c和cpp的语法强度是不一样的）
对于 *.c和*.cpp文件，g++则统一当做cpp文件编译
使用g++编译文件时，g++会自动链接标准库STL，而gcc不会自动链接STL
gcc在编译C文件时，可使用的预定义宏是比较少的

🌙gcc/g++程序翻译的四个阶段

我们最初认识的C语言，我们知道C语言编译的经过四个过程：

编辑：输入源程序并存盘(.C)
编译：将源程序翻译为目标文件(.OBJ)
链接：将目标文件生成可执行文件( .EXE)
运行：执行.EXE文件,得到运行结果。

其实在gcc/g++编译过程和C语言的编译过程基本一致，在gcc/g++也经历四个过程，分别是 预处理，编译，汇编，链接 。那我们看看这四个过程都需要执行啥？

那我们四个阶段逐一分析！

💫预处理

预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等。

下面我们来演示预处理这个阶段程序所发生的变化

命令：gcc –E test1.c –o test1.i

gcc：表示用gcc这款编译器来编译test.c这个C语言程序
选项 -E：该选项的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程。
选项 -o：是指目标文件,.i为后缀的文件为已经过预处理的C原始程序。

我们创建一个test1.c文件

再打开test1.c文件

在test1.c写代码

下面我们来演示预处理这个阶段程序所发生的变化

命令：gcc –E test1.c –o test1.i

用vim打开文件： vim test1.i

💫编译

在这个阶段中 ,gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等 , 以确定代码的实际要做的工作 , 在检查无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言。

用户可以使用 “-S” 选项来进行查看 , 该选项只进行编译而不进行汇编 , 生成汇编代码。

命令： gcc -S test1.i -o test1.s

用vim打开文件： vim test1.s

💫汇编

汇编阶段是把编译阶段生成的 “.s” 文件转成目标文件

读者在此可使用选项 “-c” 就可看到汇编代码已转化为 “.o” 的二进制目标代码了

命令： gcc -c test1.s -o test1.o

用vim打开文件： vim test1.o

💫链接

在成功编译之后 , 就进入了链接阶段.

命令： gcc test1.o -o Test1

如果我们不使用-o选项来指定文件生成的名字时，生成的默认文件的名字就是 a.out，这里我们依然和上面保持一致，自己来命名生成的文件的名称。

这里 Test1的可执行程序。当我们直接执行它时就可以生成我们最终想要的结果：

🌙函数库

我们的C程序中，并没有定义“printf”的函数实现,且在预编译中包含的“stdio.h”中也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现,那么,是在哪里实“printf”函数的呢？

其实这是因为系统把这些函数实现都被做到名为libc.so.6的库文件中去了，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，也就是链接到 libc.so.6 库函数中去，这样就能实现函数“printf”了，而这也就是链接的作用。其实链接的本质就是如何将调用的库函数和标准的库关联起来。

💫动态库

Linux动态库（Dynamic Link Library，简称为DLL）是一种在运行时加载的共享库文件，它包含了程序所需的函数、变量和数据等资源。与静态库相比，动态库在编译链接阶段不会被完全包含进可执行文件中，而是在程序运行时进行加载。

动态库在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时由运行时链接文件加载库，这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为“so”，如前面所述的libc.so.6 就是动态库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后，gcc 就可以生成可执行文件，这点可以通过 file 命令验证。

动态链接：

💫静态库

静态库是指编译链接时,把库文件的代码全部加入到可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也就不再需要库文件了。其后缀名一般为“.a”。

C和C++静态库需要我们自己去安装。

代码如下：

yum install -y glibc-static
yum install -y libstdc++-static

当我们安装完成后就可以对我们的程序进行静态链接了。

命令：gcc 源文件 -o 目标文件 -static

💫动态库和静态库优缺点

静态链接成功，我们的程序不需要依赖任何库，自己就可以独立运行。
动态链接成功，我们的程序还是需要依赖动态库，一旦动态库缺失，我们的程序便无法运行。
静态库由于是自生拷贝的问题，所以比较浪费空间。
动态库因为可以做到被大家所共享方法，所以真正的实现永远都是在库中。程序内部只有地址，比较节省空间。
静态库VS动态库：Linux默认使用的是动态链接和动态库。

🌙gcc/g++的使用

使用前我们得安装gcc和g++

yum install -y gcc
yum install -y gcc-c++ libstdc++-devel

下面是gcc和g++常用的选项：

-E 只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面
-S 编译到汇编语言不进行汇编和链接
-c 编译到目标代码
-o 文件输出到文件
-static 此选项对生成的文件采用静态链接
-g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
-shared 此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库.
-O0
-O1
-O2
-O3 编译器的优化选项的4个级别，-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最高
-w 不生成任何警告信息。
-Wall 生成所有警告信息