gcc编译器

gcc 编译器是 Linux 系统下最常用的 C/C++ 编译器，大部分 Linux 发行版中都会默认安装。

gcc的编译过程：

预处理：主要是加载头文件、进行宏替换、条件编译等
编译：在确定没有语法和词法错误后将其翻译成汇编代码
汇编：将编译过程中生成的汇编文件转换成二进制代码
链接：将目标文件、库文件等链接成可执行文件

gcc支持编译的后缀名

后缀名	对应语言	后缀名	对应语言
.c	C原始程序	.ii	已经经过预处理的C++原始程序
.C	C++原始程序	.s	汇编语言原始程序
.cc	C++原始程序	.S	汇编语言原始程序
.cxx	C++原始程序	.h	预处理文件（头文件）
.m	Object-C原始程序	.o	目标文件
.i	已经预处理过的C原始程序	.a/.so	编译后的库文件

gcc有非常多的编译选项，这里列举几个常用的

-o 指定输出文件，默认：a.out
-E 仅进行预处理，生成预处理代码（默认输出到屏幕，可通过-o输出到文件）
-S 编译到汇编语言，生成汇编代码：*.s
-c 将汇编语言翻译到目标代码（也可以直接编译c文件，gcc会根据文件后缀名进行判断），不进行链接，生成目标文件：*.o
-g 编译时在可执行文件中插入调试信息，以便gdb进行调试
-Wall 显示更多警告信息
-O n 优化编译，提高可执行程序的运行速度，n可取值：1，2，3
-lx 链接库，对应库文件为libx.so或libx.a，x为库名，与-l之间没有空格
I dir 指定额外的头文件搜索位置dir
L dir 指定额外的库文件搜索位置dir
-static 不使用动态库，编译出的文件较大，但不需要再链接库
-share 尽量使用动态库

gcc编译常用格式如下：

gcc C源文件 -o 目标文件

函数库

函数库是一组预先编译好的函数集合，以便重复使用。

静态库

在链接阶段，编译器将指定的静态库与程序代码结合生成可执行文件。

静态库的文件名一般是：*.a

创建静态库

首先将源码编译为目标文件（*.o），然后使用ar命令创建静态库。

ar是一个静态库管理命令。

ar [crv] 库名文件列表

c：创建归档
r：把文件合并成一个静态库，如果静态库文件已经存在则更新。
v：显示过程信息

使用静态库

直接调用，在gcc的源文件里一起列出
设置LIBRARY_PATH环境变量来指定库的路径，然后在gcc命令中通过参数-lx来指定库名
在gcc参数中指定库文件搜索路径，然后通过参数-lx来指定库名

动态库(共享库)

在编译时，并不将函数库的代码插入到可执行程序中，而是将库的引用插入，在执行期间动态的加载函数库。

创建动态库

在使用gcc生成目标文件时添加参数–fPIC(生成与位置无关的代码)，因为动态库的变量地址是运行时确定的，而不是链接时确定的。

然后使用gcc -shared来创建动态库

gcc -shared -o lib*.so(库名) *.o(目标文件列表)

make工程管理

make是一个"自动编译管理器"

在模块化开发中，make来根据程序模块的修改情况重新编译链接目标代码，以保证目标代码总是由它的最新模块组成。

make命令将根据Makefile文件的内容来处理依赖关系，只编译需要更新的模块，方便大型项目的管理。

make的使用

由于现在的很多IDE集成了自动生成Makefile文件的功能，因此这里只作简单介绍。

语法

make [选项] [make工程文件]

选项

-f makefile 指定规则文件，建议使用默认的Makefile
-d 显示调试信息
-n 显示命令，但不执行
-s 执行命令但不显示任何信息

Makefile文件编写

Makefile的文件格式为：
目标文件列表：依赖文件列表
<TAB>命令列表

目标文件列表：make需要创建的文件
依赖文件列表：编译目标文件所需要的其他文件，make会先去处理依赖文件的编译
命令列表：make执行的动作，通常是编译命令

示例
下面的程序的功能是输入一个名字name，打印"hello,name"

sayhello.c文件内容

#include <stdio.h>
int main(){printf("what's your name?\n");char name[100];scanf("%s", name);myprint(name);return 0;
}

myprint.c文件内容

#include <stdio.h>
void myprint(char name[]){printf("hello,%s\n", name);
}

Makefile文件内容

sayhello:sayhello.c myprint.ogcc sayhello.c myprint.o -o sayhello
myprint.o:myprint.cgcc myprint.c -c -o myprint.o

下面是执行make命令的输出

gcc myprint.c -c -o myprint.o
gcc sayhello.c myprint.o -o sayhello

运行sayhello文件

>>>what's your name?
<<<jack
>>>hello,jack

修改myprint.c文件

#include <stdio.h>
void myprint(char name[]){printf("nice to meet you,%s\n", name);
}

再次执行make命令，下面是输出内容，因为sayhello要重新链接目标文件，所以两条编译命令都执行了

gcc myprint.c -c -o myprint.o
gcc sayhello.c myprint.o -o sayhello

修改sayhello.c文件

#include <stdio.h>
int main(){printf("tell me your name\n");char name[100];scanf("%s", name);myprint(name);return 0;
}

再次执行make命令，下面是输出内容，这次只执行了一条编译命令，因为myprint.o文件无需更新

gcc sayhello.c myprint.o -o sayhello

gdb调试工具

跟踪程序的运行，给出它的内部运行状态以协助开发者定位程序中的错误。

语法

gdb [选项] [可执行程序]

选项

-q 安静模式，启动gdb时不输出版本和版权信息
-n 不执行任何初始化文件中的命令，默认初始化文件为 .gdbinit
-cd dir 将dir作为调试的工作目录，默认为当前目录

进入gdb后通过gdb提供的命令来进行调试

file 装入待调试的程序
kill 终止当前调试的程序
list 列出源程序，默认只显示10行，按回车继续显示下10行
next 执行一行程序但不进入函数
step 执行一行程序但且进入函数
run 执行当前程序
watch 动态监视指定变量的值，当变量变化时立即暂停执行
print 打印表达式值
break n 在第n行上设置断点
quit 退出调试

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