【linux学习指南】Linux编译器 gcc和g++使用

2024-09-08 10:20

本文主要是介绍【linux学习指南】Linux编译器 gcc和g++使用,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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文章目录

  • 📝前言
  • 🌠 gcc如何完成
    • 🌉预处理(进行宏替换)
  • 🌠编译(生成汇编)
    • 🌉汇编(生成机器可识别代码)
  • 🌠链接(生成可执行文件或库文件)
    • 🌉函数库
  • 🌠gcc选项
  • 🚩总结


📝前言

  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)

🌠 gcc如何完成

格式 :gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

🌉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 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。

预处理文件包含:
在这里插入图片描述

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🌠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 hello.i –o hello.s

生成汇编代码:
在这里插入图片描述

🌉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 hello.s –o hello.o

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🌠链接(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 hello.o –o hello
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🌉函数库

在这里涉及到一个重要的概念: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?

动态库: .so (linux).dll(windows)
静态库: .a (linux).lib

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
在这里插入图片描述

ldd 命令用于显示一个可执行文件或共享库所依赖的共享库列表。
在这里插入图片描述

  1. linux-vdso.so.1

    • 这是一个虚拟动态共享对象(VDSO),用于提供一些内核功能的用户空间接口。它通常用于提高系统调用的效率。
  2. libc.so.6

    • 这是标准 C 库(glibc)的共享库,提供了 C 语言的基本功能和系统调用接口。它的路径是 /lib64/libc.so.6,并且它在内存中的加载地址是 0x00007f11a5172000
  3. /lib64/ld-linux-x86-64.so.2

    • 这是动态链接器(或加载器),负责在程序运行时加载所需的共享库并进行链接。它的加载地址是 0x00007f11a5540000

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,但在运行时也
就不再需要库文件了。其后缀名一般为“.a

[wks@hcss-ecs-ab43 ~]$ ls /lib64/libc.a*
/lib64/libc.a
[wks@hcss-ecs-ab43 ~]$ ls /lib64/libc.a -al
-rw-r--r-- 1 root root 5105516 Jun  4 23:05 /lib64/libc.a
[wks@hcss-ecs-ab43 ~]$

这是要求gcc必须进行静态连接,连接对应的静态库在这里插入图片描述

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

动态库 :一旦动态库缺失,所有程序都无法运行,但比较节省资源可执行程序体积小

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。

云服务器默认没有安装C/C++的静态标准库
sudo yum install -y glibc-static
sudo yum install -y libstdc+±static

🌠gcc选项

  • E 只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面
  • S 编译到汇编语言不进行汇编和链接
  • c 编译到目标代码
  • o 文件输出到 文件
  • static 此选项对生成的文件采用静态链接
  • g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
  • shared 此选项将尽量使用动态库,所以生成文件比较小,但是需要系统由动态库.
  • O0
  • O1
  • O2
  • O3 编译器的优化选项的4个级别,-O0表示没有优化,-O1为缺省值,-O3优化级别最高
  • w 不生成任何警告信息。
  • Wall 生成所有警告信息。

🚩总结

gccg++ 是 GNU Compiler Collection (GCC) 中的两个编译器,分别用于编译 C 和 C++ 语言的源代码。
主要区别如下:

  1. 语言支持
  • gcc:主要用于编译 C 语言程序。虽然它也可以编译 C++ 代码,但在处理 C++ 特有的语法和特性时,可能会出现问题。
  • g++:专门用于编译 C++ 语言程序。它能够正确处理 C++ 的语法、特性和标准库。
  1. 默认链接
  • gcc:在编译 C 代码时,默认链接 C 标准库。
  • g++:在编译 C++ 代码时,默认链接 C++ 标准库(如 libstdc++),这对于使用 C++ 标准库的程序是必要的。
  1. 文件扩展名
  • 使用 gcc 编译的源文件通常是 .c 文件,而使用 g++ 编译的源文件通常是 .cpp.cc 文件。
  1. 编译命令
  • 编译 C 代码示例:
    gcc -o my_program my_program.c
    
  • 编译 C++ 代码示例:
    g++ -o my_program my_program.cpp
    
  1. 处理 C++ 特性
  • g++ 能够处理 C++ 的特性,如类、模板、异常处理等,而 gcc 在处理这些特性时可能会出现错误或警告。

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