1.编译过程

一个程序的编译一般分为4个过程：

1.预处理（进行宏替换)

2.编译（生成汇编)

3.汇编（生成机器可识别代码）

4.连接（生成可执行文件或库文件)

2. gcc如何完成

格式 gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

2.1.预处理(进行宏替换)

预处理功能主要包括宏定义 , 文件包含 , 条件编译 , 去注释等。

预处理指令是以 # 号开头的代码行。

实例 : gcc –E test.c –o test.i

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” 文件为已经过预处理的 C 原始程序

进入test.i后发现居然有800多行代码，这是为什么呢？因为预处理阶段会进行头文件展开，就是将c语言中写好的头文件拷贝到这个test.i中，这就是头文件的展开。

我们还可以通过给编译器传递不同的宏值来进行代码的动态裁剪。 这就需要用到gcc的-D选项

#include <stdio.h>
//#define VERSION1 1
//#define VERSION2 2
int main()
{
#ifdef VERSION1
    printf("hello version1.0\n");
#elif VERSION2
    printf("hello version2.0\n");
#else
    printf("hello free version\n");
#endif
    return 0;
}

gcc test.c -o test.exe -D VERSION=2

2.2编译（生成汇编）

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。

实例 : gcc –S test.i –o test.s

-S选项只进行编译而不进行汇编,生成汇编代码。

2.3汇编（生成机器可识别代码）

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

实例 : gcc –c test.s –o test.o

结果gcc的-c选项之后，生成了一个test.o的文件，文件内部就是二进制，但由于vim是文本编辑器，所以识别不出来。这个test.o是一个可重定位目标二进制文件，是不能被执行的！

2.4连接（生成可执行文件或库文件）

在成功编译之后 , 就进入了链接阶段。

实例 : gcc test.o –o test

如果自定义文件名称的话，会默认生成一个a.out的可执行文件。

2.5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 ?

最后的答案是 : 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

函数库一般分为静态库和动态库两种。  

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 , 在运行时也 就不再需要库文件了。其后缀名一般为“.a”

动态库与之相反 , 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 , 如下所示。 gcc hello.o –o hello

gcc 默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证

允许进行拷贝的库就是静态库，允许进行关联的库就是动态库。

静态库和动态库最本质的区别就是在进行编译链接的时候，静态库会将程序中需要的文件拷贝一份到程序中，从此不需要第三方库，也不受影响，这就是静态连接。如果动态库出现异常，那么进行动态链接的程序也会出现异常。

动态库：

优点：比较节省资源(网络资源，磁盘资源， 内存资源等等），不会出现太多重复代码。

缺点：对库的依赖性较强，一旦库缺失，所有使用库的程序都无法运行。

静态库：

优点：不依赖库，同类型平台中可以直接运行使用。

缺点：所执行程序体积较大，比较浪费资源。

gcc的默认连接方式是动态连接，如果想进行静态连接，则需要使用-static选项。

gcc -o b.out -static

今天的分享到这里就结束，感谢大家的阅读！