目錄

I.Linux編譯器

1.gcc/g++編譯器

在C代碼生成可執(zhí)行程序的過程中，會有四個過程:

1預(yù)處理，2編譯，3匯編，4鏈接

Linux對.c文件分辨進(jìn)行預(yù)處理，編譯，匯編三大步指令：

預(yù)處理指令：

編譯指令：

匯編指令：

接下來說一說鏈接過程：

II.動靜態(tài)鏈接?

一.動態(tài)鏈接

二.靜態(tài)鏈接

三.兩個鏈接的區(qū)別：

III.動靜態(tài)庫

安裝C/C++靜態(tài)庫的指令：

file指令：

總結(jié)：

I.Linux編譯器

1.gcc/g++編譯器

gcc是用來編譯C語言代碼的編譯器，而g++是用來編譯C++代碼的編譯器的。

而gcc和g++都是軟件，需要使用yum進(jìn)行下載

注：需要使用root權(quán)限才能下載?

在C代碼生成可執(zhí)行程序的過程中，會有四個過程:

1預(yù)處理，2編譯，3匯編，4鏈接

預(yù)處理:從test.c開始，該代碼文件會通過預(yù)處理后便停下來，形成test.i文件(頭文件展開，去注釋，宏替換，條件編譯)。

編譯:從test.i開始，該代碼文件會轉(zhuǎn)換成匯編語言，形成test.s文件。

匯編:從test.s開始，該代碼文件會轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能讀懂的二進(jìn)制文件，形成test.o文件。

鏈接 :將多個test.o文件由鏈接起綁定在一起，形成單一的可執(zhí)行程序，并且與C代碼庫中的函數(shù)一起。

Linux對.c文件分辨進(jìn)行預(yù)處理，編譯，匯編三大步指令：

gcc -E test.c -o test.i? (預(yù)處理指令)
gcc -S test.i -o test.s??(編譯指令)
gcc -c?test.s-o test.o? ? (匯編指令)

第四個鏈接過程指令不需要寫:

默認(rèn)版的鏈接指令：gcc test.o?

因為操作系統(tǒng)會默認(rèn)從特定目錄中找所需要的第三方庫，若系統(tǒng)庫中沒有，則需要使用-l選項去鏈接：?

完整版的鏈接指令：gcc test.o??-l?[第三方庫]?

預(yù)處理指令：

gcc -E test.c -o test.i? (預(yù)處理指令)

????????預(yù)處理所做的工作就是：編譯器將.c文件中的頭文件從操作系統(tǒng)庫中找出來，然后拷貝頭文件的內(nèi)容到一個.i文件中，相當(dāng)于展開頭文件；此外將定義好的宏，條件編譯等指令帶入代碼中；將.c文件中的注釋全都注釋掉(計算機(jī)不需要知道你寫的注釋，沒用！它只需要代碼)

?通過上圖可知：.i文件的行數(shù)達(dá)到了近900行，百分之90多的內(nèi)容全是展開的頭文件的內(nèi)容

編譯指令：

gcc -S test.i -o test.s??(編譯指令)

這個過程所做的工作就是：編譯器對代碼進(jìn)行語法，詞法，語義的分析，將代碼從C類型轉(zhuǎn)換為高級匯編型語言。

匯編指令：

gcc -c?test.s-o test.o? ? (匯編指令)

該過程所做的工作就是將匯編代碼轉(zhuǎn)換為01二進(jìn)制代碼，直到這一步，計算機(jī)才能真正讀懂我們的代碼。

?二進(jìn)制內(nèi)容對我們來說就是看不懂的亂碼！

?此時，雖然該文件已經(jīng)能被計算機(jī)所讀懂，但是還仍不能被運行，缺少了一步鏈接過程。

?整體來說就是：test.c ---> test.i ---> test.s ---> test.o二進(jìn)制文件

接下來說一說鏈接過程：

? ? ? ? 在我們編寫的C代碼程序中，并沒有定義“printf，scanf”等函數(shù)的實現(xiàn)方式,在預(yù)編譯過程中包含的“stdio.h”頭文件中也只有該函數(shù)的聲明,而沒有定義函數(shù)的實現(xiàn),那么,那么是在哪里實現(xiàn)“printf”函數(shù)的呢?

? ? ? ? ?其實是系統(tǒng)把這些函數(shù)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編譯器會到系統(tǒng)默認(rèn)的庫搜索路徑“/usr/lib”下進(jìn)行查找,也就直接鏈接到 libc.so.6 庫函數(shù)中去,這樣就能實現(xiàn)函 數(shù)“printf”了。

鏈接的本質(zhì): 無非是我們調(diào)用函數(shù)的時候和標(biāo)準(zhǔn)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)我們寫的程序文件

我們使用鏈接庫，有兩種方式：1.動態(tài)鏈接? ?2.靜態(tài)鏈接。

II.動靜態(tài)鏈接?

一.動態(tài)鏈接

? ? ? ?動態(tài)鏈接是把程序按照模塊拆分成各個相對獨立的部分，在程序運行時才將它們鏈接在一起形成一個完整的程序，而不是像靜態(tài)鏈接一樣把所有程序模塊都鏈接成一個單獨的可執(zhí)行文件。下面簡單介紹動態(tài)鏈接的過程:

????????假設(shè)現(xiàn)在有兩個程序program1.o和program2.o，這兩者共用同一個lib.o,假設(shè)首先運行程nrram1，系統(tǒng)首先加翻o0ram1.0當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)program1.o中用到了lib.o，即program1.o依賴于lib.o.那么系統(tǒng)接著加載lib.o，如果program1.o和lib.o還依賴于其他目標(biāo)文件，則依次全部加載到內(nèi)存中。當(dāng)program2運行時，同樣的加載program2.o，然后發(fā)現(xiàn)program2.o依賴于lib.o，但是此時lib.o已經(jīng)存在于內(nèi)存中，這個時候就不再進(jìn)行重新加載lib.o，而是將內(nèi)存中已經(jīng)存在的lib.o映射到program2的虛擬地址空間中，從而進(jìn)行鏈接(這個鏈接程和靜態(tài)鏈接類似) 形成可執(zhí)行程序。

????????動態(tài)鏈接基本思想:對組成程序的目標(biāo)文件等到程序運行的時候才進(jìn)行鏈接也就是說，把鏈接這個過程推遲到了運行時再進(jìn)行，這就是動態(tài)鏈接的基本思想。

? ? ? ? 優(yōu)點就是：形成的可執(zhí)行程序小，節(jié)省內(nèi)存和磁盤占比空間。

二.靜態(tài)鏈接

??????靜態(tài)鏈接，因為每個可執(zhí)行程序中對所有需要的目標(biāo)文件都要有一份副本，所以如果多個程序?qū)ν瑐€目標(biāo)文件都有依賴，例如多個程序中都調(diào)用了print0函數(shù)，則這多個程序中都會含有printf.o的底層實現(xiàn)方式，所以同一個目標(biāo)文件都在內(nèi)存中存在多個副本，原本一個目標(biāo)文件只需要一個函數(shù)的.o實現(xiàn)文件，現(xiàn)在由于其他目標(biāo)文件也有相同于自己文件中的函數(shù)，產(chǎn)生多個冗余的函數(shù).o文件；還有就是更新比較困難，因為每當(dāng)庫函數(shù)的代碼修改了，這個時候就需要重新進(jìn)行編譯鏈接形成可執(zhí)行程序。但是靜態(tài)鏈接在可執(zhí)行程序中已經(jīng)具備了所有執(zhí)行程序所需要的任何東西，在執(zhí)行的時候運行速度快。

所以動態(tài)鏈接能解決這些問題: 彌補(bǔ)了靜態(tài)鏈接造成的浪費空間的缺點。

??

三.兩個鏈接的區(qū)別：

????????動態(tài)鏈接的優(yōu)缺點：

優(yōu)點1：即使需要每個程序都依賴同一個庫，但是該庫不會像靜態(tài)鏈接那樣在內(nèi)存中存在多分副本，而是這么多個程序在執(zhí)行時共享同一份副本；所以最終形成的可執(zhí)行文件體積小。

優(yōu)點2：更新也比較方便，更新時只需要替換原來的目標(biāo)文件，而無需將所有的程序再重新鏈接一遍。當(dāng)程序下一次運行時，新版本的目標(biāo)文件會被自動加載到內(nèi)存并且鏈接起來，程序就完成了升級的目標(biāo)。但是動態(tài)鏈接也是有缺點的，因為把鏈接推遲到了程序運行時，所以每次執(zhí)行程序都需要進(jìn)行鏈接，所以性能會有一定損失。

缺點1：無法獨立運行；可移植性差。

??

????????靜態(tài)鏈接的優(yōu)缺點：

優(yōu)點1：可移植性強(qiáng)；可獨立運行。

缺點1：代碼冗余，可執(zhí)行文件體積大。

缺點2：如果所有使用的靜態(tài)庫發(fā)生改變，程序需要重新編譯。

????????據(jù)估算，動態(tài)鏈接和靜態(tài)鏈接相比，性能損失大約在5%以下。經(jīng)過實踐證明，這點性能損失用來換區(qū)程序在空間上的節(jié)省和程序構(gòu)建和升級時的靈活性是值得的。

III.動靜態(tài)庫

????????采用靜態(tài)鏈接方式實現(xiàn)鏈接操作的庫文件稱為靜態(tài)鏈接庫;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 用動態(tài)鏈接方式實現(xiàn)鏈接操作的庫文件稱為動態(tài)鏈接庫。

????????在 Linux 發(fā)行版系統(tǒng)中，靜態(tài)鏈接庫文件的后綴名通常用 .a 表示，動態(tài)鏈接庫的后綴名通常用 .so 表示。
????????GCC 編譯器生成可執(zhí)行文件時，默認(rèn)情況下會優(yōu)先使用動態(tài)鏈接庫實現(xiàn)鏈接操作，除非當(dāng)前系統(tǒng)環(huán)境中沒有程序文件所需要的動態(tài)鏈接庫，GCC 編譯器才會選擇相應(yīng)的靜態(tài)鏈接庫。如果兩種都沒有(或者 GCC 編譯器未找到》，則鏈接失敗。
????????

????????當(dāng)我門在編譯C/C++代碼的文件時，Linux默認(rèn)會使用C/C++動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)庫進(jìn)行鏈接，系統(tǒng)中是沒有靜態(tài)庫的，需要我們親自安裝，如下是C，C++靜態(tài)庫的安裝指令:

安裝C語言靜態(tài)庫的指令: sudo yum install -static

試驗1：?

????????注意: gcc98k.c指今不帶后面的-o..，系統(tǒng)會默認(rèn)生成a.out(98k.c的可執(zhí)行文件)，若帶了-o，就必須要寫自己命名的可執(zhí)行文件名字。

通過查看兩個方式生成的可執(zhí)行文件的大小：

?更加證明了動態(tài)鏈接要比靜態(tài)鏈接的性價比好的多。

安裝C++靜態(tài)庫的指令：

sudo yum install -y libstdc++ -static

?使用g++編譯器對.cpp文件進(jìn)行編譯，轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行程序的指令：

試驗2：

file指令：

功能說明：辨識文件類型。

語法：file [選項] 文件或目錄...?

例1.使用file指令查看上面創(chuàng)建的兩個動靜態(tài)鏈接生成的可執(zhí)行文件類型：

ldd指令:

功能說明：用來打印或者查看程序運行所需的共享庫(共享庫就是動態(tài)庫!)。常用來解決程序因缺少某個庫文件而不能運行的一些問題。

語法：ldd [文件名]

如下：使用ldd指令查看可執(zhí)行文件：

總結(jié)：

Linux下默認(rèn)形成可執(zhí)行程序，默認(rèn)使用的是動態(tài)庫。動態(tài)庫不需要下載(成本低，效率高) ! 只有靜態(tài)庫需要下載。

在linux下庫的命名:
動態(tài)庫的類型：? ? ?libXXXXXXX.so
靜態(tài)庫的類型:????????libyyyyyyy.a

完整的C動態(tài)庫，大小2156492字節(jié)，全名: libc-2.17.so：

完整的C靜態(tài)庫，大小為5105516字節(jié)大小，全名: libc.?a：

所以：我們寫的代碼 + 庫提供的代碼=可執(zhí)行程序?

此外，vim編輯器不僅可以寫C,C++語言的代碼，還可以寫Java,Python語言的代碼喲！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-765015.html

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