linux环境GCC编译器使用精讲

时间 : 16-10-09 栏目 : linux编程 作者 : 老薛 评论 : 3 点击 : 1,524 次

linux环境GCC编译器使用精讲

GCC最开始的意思是 GNU C Compiler。经过了这么多年的发展,GCC 已经不仅仅能支持 C 语言,它现在还支持 Ada 语言、C++ 语言、Java 语言、Objective C 语言、Pascal 语言、COBOL语言,以及支持函数式编程和逻辑编程的 Mercury 语言等等。因此,GCC 不再单只是 GNU C 语言编译器的意思了,而是变成了 GNU Compiler Collection 也即是 GNU 编译器家族的意思了。另一方面,说到 GCC 对于操作系统平台及硬件平台支持,概括起来就是一句话:无所不在。

GCC简单编译

我们给出一个简单的示例:

//test.c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}
这个程序,一步到位的编译指令是:
gcc test.c -o test
而实质上,上述编译过程是分为四个阶段进行的,即预处理(也称预编译,Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编 (Assembly)和连接(Linking)。

1、预处理

预处理主要对包含的头文件(#include )和宏定义(#define,#ifdef … )进行处理。
gcc -E test.c -o test.i 或 gcc -E test.c
使用gcc的-E选项可以让gcc在预处理之后停止编译过程,生成 *.i 文件。在本例中,预处理结果就是将stdio.h 文件中的内容插入到test.c中了。

2、编译为汇编代码(Compilation)

gcc 编译阶段:gcc 首先要检查代码的规范性,是否有语法错误等,以确定代码实际要做的工作,在检查无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言。
gcc -S test.i -o test.s
gcc的-S选项,表示在程序编译期间,在生成汇编代码后,停止,-o输出汇编代码文件。

3、汇编(Assembly)

对于上一小节中生成的汇编代码文件test.s,gas汇编器负责将其编译为目标文件,如下:
gcc -c test.s -o test.o
4、连接(Linking)

gcc连接器是gas提供的,负责将程序的目标文件与所需的所有附加的目标文件连接起来,最终生成可执行文件。附加的目标文件包括静态连接库和动态连接库。

对于上一小节中生成的test.o,将其与C标准输入输出库进行连接,最终生成程序test
gcc test.o -o test
在命令行窗口中,执行./test, 让它说HelloWorld吧!

多个程序文件的编译

通常整个程序是由多个源文件组成的,相应地也就形成了多个编译单元,使用GCC能够很好地管理这些编译单元。假设有一个由test1.c和 test2.c两个源文件组成的程序,为了对它们进行编译,并最终生成可执行程序test,可以使用下面这条命令:
gcc test1.c test2.c -o test
如果同时处理的文件不止一个,GCC仍然会按照预处理、编译和链接的过程依次进行。如果深究起来,上面这条命令大致相当于依次执行如下三条命令:
gcc -c test1.c -o test1.o
gcc -c test2.c -o test2.o
gcc test1.o test2.o -o test
检错
gcc -pedantic illcode.c -o illcode
-pedantic编译选项并不能保证被编译程序与ANSI/ISO C标准的完全兼容,它仅仅只能用来帮助Linux程序员离这个目标越来越近。或者换句话说,-pedantic选项能够帮助程序员发现一些不符合 ANSI/ISO C标准的代码,但不是全部,事实上只有ANSI/ISO C语言标准中要求进行编译器诊断的那些情况,才有可能被GCC发现并提出警告。

除了-pedantic之外,GCC还有一些其它编译选项也能够产生有用的警告信息。这些选项大多以-W开头,其中最有价值的当数-Wall了,使用它能够使GCC产生尽可能多的警告信息。
gcc -Wall illcode.c -o illcode
GCC给出的警告信息虽然从严格意义上说不能算作错误,但却很可能成为错误的栖身之所。一个优秀的Linux程序员应该尽量避免产生警告信息,使自己的代码始终保持标准、健壮的特性。所以将警告信息当成编码错误来对待,是一种值得赞扬的行为!所以,在编译程序时带上-Werror选项,那么GCC会在所有产生警告的地方停止编译,迫使程序员对自己的代码进行修改,如下:
gcc -Werror test.c -o test
库文件连接

开发软件时,完全不使用第三方函数库的情况是比较少见的,通常来讲都需要借助许多函数库的支持才能够完成相应的功能。从程序员的角度看,函数库实际上就是一些头文件(.h)和库文件(so、或lib、dll)的集合。虽然Linux下的大多数函数都默认将头文件放到/usr/include/目录下,而库文件则放到/usr/lib/目录下;Windows所使用的库文件主要放在Visual Stido的目录下的include和lib,以及系统文件夹下。但也有的时候,我们要用的库不再这些目录下,所以GCC在编译时必须用自己的办法来查找所需要的头文件和库文件。

例如我们的程序test.c是在linux上使用c连接mysql,这个时候我们需要去mysql官网下载MySQL Connectors的C库,下载下来解压之后,有一个include文件夹,里面包含mysql connectors的头文件,还有一个lib文件夹,里面包含二进制so文件libmysqlclient.so

其中inclulde文件夹的路径是/usr/dev/mysql/include,lib文件夹是/usr/dev/mysql/lib

1、编译成可执行文件

首先我们要进行编译test.c为目标文件,这个时候需要执行
gcc –c –I /usr/dev/mysql/include test.c –o test.o
2、链接

最后我们把所有目标文件链接成可执行文件:
gcc –L /usr/dev/mysql/lib –lmysqlclient test.o –o test
Linux下的库文件分为两大类分别是动态链接库(通常以.so结尾)和静态链接库(通常以.a结尾),二者的区别仅在于程序执行时所需的代码是在运行时动态加载的,还是在编译时静态加载的。

3、强制链接时使用静态链接库

默认情况下, GCC在链接时优先使用动态链接库,只有当动态链接库不存在时才考虑使用静态链接库,如果需要的话可以在编译时加上-static选项,强制使用静态链接库。

在/usr/dev/mysql/lib目录下有链接时所需要的库文件libmysqlclient.so和libmysqlclient.a,为了让GCC在链接时只用到静态链接库,可以使用下面的命令:
gcc –L /usr/dev/mysql/lib –static –lmysqlclient test.o –o test
静态库链接时搜索路径顺序:

1. ld会去找GCC命令中的参数-L
2. 再找gcc的环境变量LIBRARY_PATH
3. 再找内定目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib 这是当初compile gcc时写在程序内的

动态链接时、执行时搜索路径顺序:

1. 编译目标代码时指定的动态库搜索路径
2. 环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径
4. 默认的动态库搜索路径/lib
5. 默认的动态库搜索路径/usr/lib

有关环境变量:
LIBRARY_PATH环境变量:指定程序静态链接库文件搜索路径
LD_LIBRARY_PATH环境变量:指定程序动态链接库文件搜索路径

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linux环境GCC编译器使用精讲:目前有3 条留言

  1. 沙发
    我是新手
    Post: 2016-10-09 下午1:40

    我是新手,学习中

    • admin
      admin
      Post: 2016-10-09 下午1:41

      共同学习,欢迎你的参与!

    • admin
      admin
      Post: 2016-10-27 下午8:03

      你正在发生蜕变,只因你专注努力,没有发现!

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