《Linux编译器：gcc/g++食用指南》

前言

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📌 Linux经典名言： “Linux不是背出来的，是在一次次Permission denied中练出来的！”

（正文开始👇）

一、gcc/g++的简单使用

1.作用

gcc和g++分别是GNU的C和C++的编译器，gcc和g++在执行编译的时候一般有以下四个步骤： 1）预处理（头文件展开、去注释、宏替换、条件编译）。 2）编译（C代码翻译成汇编语言）。 3）汇编（汇编代码转为二进制目标代码）。 4）链接（将汇编过程产生的二进制代码进行链接）。

2.语法

GCC/G++ 编译选项速查表

小技巧：

• 组合使用示例：g++ -Wall -O2 -g main.cpp -o app
• 查看完整选项：gcc --help 或 man gcc

二、gcc/g++编译器的执行步骤

gcc和g++的执行步骤中的指令都是相同的，这里小编以linux中的gcc编译器的执行步骤中的指令为例进行讲解

1.预处理

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 hello.c –o hello.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。

1. 去掉注释 注释是写给开发者人员的自然对于程序的编译自然无用，所以编译器将对于编译阶段无用的注释去掉
2. 头文件的展开 头文件既然可以进行展开，那么说明在系统路径下一定有地方存放头文件，在预处理阶段将头文件的内容拷贝到源文件中
3. 条件编译 可以支持对代码的裁剪工作，例如应用的社区版和免费版其实就是应用了条件编译，使同一份代码经过条件编译后呈现出两种不同的状态
4. 宏替换 特别讲解一下这里的宏替换不进行语法检查，我们知道在编译阶段进行语法的检查，而宏替换是在编译阶段之前，即预处理阶段已经完成了宏替换，即预处理完之后由于宏已经被替换了，所以此时宏就没有了，自然在进行编译阶段不进行宏替换的语法检查。

2.编译

gcc -S code.i -o code.s

gcc -S 要进行编译的文件名(建议使用预处理后以 .i 为后缀的文件) -o 编译后的文件名(这里建议使用 .s 为后缀)，即告诉编译器从现在开始进行翻译，当编译工作完成后，就停下来

• 在这个阶段中，gcc/g++首先检查代码的规范性、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，将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。
• -o选项是指目标文件，“xxx.s”文件为已经过翻译的原始程序。

3.汇编

gcc -c code.s -o code.0

gcc -c 要进行汇编的文件名(这里建议使用编译后的.s文件) -o 汇编后的文件名(这里建议使用.o为后缀的文件名)，告诉编译器开始进行程序的翻译，当汇编工作完成后，就停下来

• 汇编阶段是把编译阶段生成的“xxx.s”文件转成目标文件。
• 使用-c选项就可以得到汇编代码转化为“xxx.o”的二进制目标代码了。

4.链接

gcc code.o -o code

gcc 要进行链接的文件(这里建议使用执行完汇编后生成的.o文件) -o 链接后的文件名，将编译生成的可重定位目标二进制文件（目标文件）和库进行链接生成可执行程序

• 在成功完成以上步骤之后，就进入了链接阶段。
• 链接的主要任务就是将生成的各个“xxx.o”文件进行链接，生成可执行文件。
• gcc/g++不带-E、-S、-c选项时，就默认生成预处理、编译、汇编、链接全过程后的文件。
• 若不用-o选项指定生成文件的文件名，则默认生成的可执行文件名为a.out。

注意： 链接后生成的也是二进制文件。

* 程序执行 *

./可执行文件名，即可执行可执行文件

三、库

1.库的概念

• 在链接的时候会进行汇编生成的二进制文件和库进行链接，那么这个库具体是指的是什么呢？
• 拿c语言程序中的printf函数来说，在程序中调用printf打印hello，#include <stdio.h>头文件中是printf函数的声明，那么实现究竟是在哪里呢？没错，在库中，
• 在库中提供函数方法的实现，在c语言中即为c语言标准库 库的本质是文件，有其对应的路径在linxu中为（动态库）/usr/lib64/libc.so或（静态库）/usr/lib64/libc.a

2.库的分类

1. linux：.so(动态库) .a(静态库)
2. windows：.dll(动态库) .lib(静态库)
3. 系统默认只提供动态库，为/usr/lib64/libc.so，但是对于静态库/usr/lib64/libc.a系统默认不提供即没有进行安装，这时候我们就要自行去安装静态库或动态库

动态库

# 安装运行时库（仅动态库，无头文件）
sudo yum install curl

# 安装开发包（包含头文件和动态库链接）
sudo yum install libcurl-devel

静态库

yum install glibc-static libstdc++-static -y

方法的实现其实就在库中 库其实是将源文件经过翻译，打包成为一个文件（不用提供太多的源文件，也达到了隐藏源文件的目的），库避免了一些经常性使用的函数实现的重复书写，节省工作，提高效率 你的软件=头文件提供声明+库提供函数的实现+你的代码

3 .o与库的链接

库分为动态库（共享库）和静态库，那么对应有动态链接和静态链接 动态链接：

1. 动态链接是在程序执行时由运行时的链接文件加载库，所以很多程序的运行都要依赖动态库的存在，所以动态库不能缺失，一旦缺失会造成很多程序无法运行，进而可能造成无法使用操作系统
2. 静态链接： 编译器在使用静态库进行静态链接的时候，会将静态库的方法拷贝到目标程序中，需要使用哪些函数方法就将哪些函数方法拷贝到目标文件中，并不是将静态库的所有方法都拷贝到目标文件中，这一点经常被混淆，请读者友友们注意区分，此后程序的执行不再需要依赖静态库在linux中，编译形成可执行程序，默认采用的链接方式是动态链接—动态库

ldd 可执行程序 可以查看或打印一个程序运行所需的共享库

观察一下静态链接方式由于是将库进行拷贝，所以占用空间明显大于动态链接（程序执行时由运行的链接文件进行加载库）方式

• 如果没有静态库，我们不能使用-static进行静态链接
• 如果没有动态库，只有静态库，并且编译器gcc可以找到静态库，此时编译器采用静态链接将我们的目标文件和库进行链接，因为当系统中存在动态库的时候，系统会优先采用动态链接，当不存在动态库的时候，编译器会再去看看系统中有没有静态库，如果有静态库则采用静态链接的方式，如果连静态库都没有则报错
• 同时在我们的可执行文件中，并不是所有的链接方式都是纯动态链接的，而是动态链接和静态链接混合的方式
• file 可执行程序，可以查看我们的可执行程序的链接方式

4.优缺点

以下是符合 CSDN 博客风格的 Markdown 表格，对比动态库和静态库的优缺点，并优化了可读性和技术专业性：

动态库 vs 静态库终极对比表