前言：
本文主要認(rèn)識與學(xué)習(xí)Linux環(huán)境下常用的編譯器——gcc（編譯C代碼）/g++（編譯C++代碼）的常用指令等、程序?qū)崿F(xiàn)的兩大環(huán)境、動態(tài)庫與靜態(tài)庫的理解等。

一.程序?qū)崿F(xiàn)的兩個環(huán)境

任何一個C程序的實現(xiàn)都要經(jīng)過翻譯環(huán)境與執(zhí)行環(huán)境。

在翻譯環(huán)境中又分為4個部分，預(yù)編譯、編譯、匯編與鏈接。在各個階段主要完成的任務(wù)有：

1. 預(yù)編譯（預(yù)處理）：頭文件的包含、注釋的刪除、#define符號的替換
2. 編譯：將C語言代碼轉(zhuǎn)化為匯編代碼
3. 匯編：把匯編指令轉(zhuǎn)化為二進制指令
4. 鏈接：合并符號表和段表，生成可執(zhí)行程序

二.gcc如何完成

通過gcc指令的不同選項可查看各階段所形成的文件

格式：gcc [選項] [目標(biāo)文件名] -o [生成文件名]

首先在Test.c文件中寫好C代碼：

//Test.c
#include<stdio.h>
 
#define N 100
 
//這是一段注釋.....
 
int main()
{
	int n = 0;
	printf("Hello World\n");
	printf("%d\n", n + N);
	return 0;
}

1.預(yù)處理

查看 Test.c 預(yù)處理后的結(jié)果，-E選項的作用是讓 gcc 在預(yù)處理結(jié)束后停止編譯過程；-o 的作用是將預(yù)處理后的內(nèi)容保存到 test.i 文件中

gcc -E Test.c -o test.i

如圖所示，預(yù)處理階段進行了頭文件包含、注釋的刪除、#define的替換等。

2.編譯

接下來將剛剛生成的 test.i 進行編譯，并在編譯之后停下來，將結(jié)果寫入 test.s 中。gcc所用選項為 -S。

gcc -S test.i -o test.s

我們雖然可能沒學(xué)習(xí)過匯編語言，但依舊隱約認(rèn)識到這些就是匯編代碼；可見編譯階段就是將C代碼翻譯為匯編指令。

3.匯編

gcc所用選項為 -c；-o 將結(jié)果寫入到test.o 中。

gcc -c test.s -o test.o

正如我們所見，匯編完成之后都這這樣的亂碼。其實匯編之后，生成的文件為二進制文件，是用來給計算機看的，咱們已經(jīng)看不懂了。

4.鏈接

編譯完成之后就進入了鏈接階段，鏈接完成之后就會生成可執(zhí)程序 test了。

gcc test.o -o Test

但是關(guān)于鏈接，我們需要知道它在鏈接什么。
比如為什么沒有定義過函數(shù) printf 、return …等，但卻可以使用它的功能？

其實，系統(tǒng)把這些函數(shù)的實現(xiàn)都被做到名為 libc.so.6 的庫文件中去了，在沒有特別指定時，gcc 會到系統(tǒng)默認(rèn)的搜索路徑
/usr/lib下進行查找，也就是鏈接到 libc.so.6 庫函數(shù)中去，這樣就能實現(xiàn)函數(shù) printf
了，而這也就是鏈接的作用。

三.動態(tài)庫與靜態(tài)庫

函數(shù)庫一般分為動、靜態(tài)庫兩種。二者的區(qū)別可以理解為私有與公共的區(qū)別。就好比我們需要讀一本《C和指針》，有兩種方法可以選。一種是自己買一本，只有自己可以用，用起來還挺方便，缺點就是得花錢；第二種是去圖書館借書，圖書館的資源被所有人共享。

gcc 進行函數(shù)庫的鏈接時可選擇靜態(tài)鏈接或者動態(tài)鏈接。

1. 靜態(tài)鏈接就類似于自己買書看，只給自己看同時還費錢（浪費內(nèi)存），靜態(tài)鏈接時會將庫文件的代碼全部加入到可執(zhí)行文件中，因此生成的文件比較大。
2. 動態(tài)鏈接類似于去圖書館借書。函數(shù)庫就放在某個固定的地方，哪個程序想去使用就去自己去加載它。

Linux下gcc默認(rèn)使用動態(tài)鏈接。

對比下二者生成的文件大小

//采用靜態(tài)鏈接
gcc -static Test.c -o Test_static
//默認(rèn)采用動態(tài)鏈接
gcc  Test.c -o Test

若在靜態(tài)鏈接時出錯，可能是因為你的Linux 沒有安裝C語言的靜態(tài)庫，須手動安裝。

//安裝C語言靜態(tài)庫
yum install -y glibc-static

由此可見靜態(tài)鏈接比動態(tài)鏈接生成的可執(zhí)行文件大。

四.gcc常用選項

以下是gcc編譯器常用選項匯總

-E 只激活預(yù)處理,這個不生成文件,你需要把它重定向到一個輸出文件里面；
-S 編譯到匯編語言不進行匯編和鏈接；
-c 編譯到目標(biāo)代碼；
-o 文件輸出到 文件；
-static 此選項對生成的文件采用靜態(tài)鏈接；
-g 生成調(diào)試信息。GNU 調(diào)試器可利用該信息；
-shared 此選項將盡量使用動態(tài)庫，所以生成文件比較小，但是需要系統(tǒng)由動態(tài)庫.；
-O0
-O1
-O2
-O3 編譯器的優(yōu)化選項的4個級別，-O0表示沒有優(yōu)化,-O1為缺省值，-O3優(yōu)化級別最高；
-w 不生成任何警告信息；
-Wall 生成所有警告信息。

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