gcc/g++编译ZR

news/2024/10/3 4:36:10

编译工具链

  • 我们写程序的时候用的都是集成开发环境 (IDE: Integrated Development Environment)，集成开发环境可以极大地方便我们程序员编写程序，但是配置起来也相对麻烦。在 Linux 环境下，我们用的是编译工具链，又叫软件开发工具包(SDK:Software Development Kit)。Linux 环境下常见的编译工具链有：GCC 和 Clang，我们使用的是 GCC。

编译

准备工作

  • 查看当前系统是否安装gcc，g++，gdb。
    gcc --version g++ --version gdb --version
    image
  • 未安装可通过命令安装。
    sudo apt update
    sudo apt install gcc g++ gdb

生成可执行程序/编译过程

image

Copy|  | gcc -E hello.c -o hello.i # -E激活预处理，生成预处理后的文件 |
| --- | --- |
|  | gcc -S hello.i -o hello.s # —S激活预处理和编译，生成汇编代码 |
|  | gcc -c hello.s -o hello.o # -c激活预处理、编译和汇编，生成目标文件 |
|  | gcc hello.o -o hello # 执行所有阶段，生成可执行程序 |
|  |  |
|  | gcc -c hello.c # 生成目标文件，gcc会根据文件名hello.c生成hello.o |
|  | gcc hello.o -o hello # 生成可执行程序hello，这里我们需要指定可执行程序的名称，否则会默认生成a.out |
|  | gcc hello.c -o hello # 编译链接，生成可执行程序hello |

image
image

gcc与g++区别

  • gcc 和 g++ 都是GNU(组织)的一个编译器
  • 误区一：gcc 只能编译 c 代码，g++ 只能编译 c++ 代码
    • 后缀为 .c 的，gcc 把它当作是 C 程序，而 g++ 当作是 c++ 程序
    • 后缀为 .cpp 的，两者都会认为是 C++ 程序，C++ 的语法规则更加严谨一些
    • 编译阶段，g++ 会调用 gcc，对于 C++ 代码，两者是等价的，但是因为 gcc 命令不能自动和 C++ 程序使用的库联接，所以通常用 g++ 来完成链接，为了统一起见，干脆编译/链接统统用 g++ 了，这就给人一种错觉，好像 cpp 程序只能用 g++ 似的
  • 误区二：gcc 不会定义 __cplusplus 宏，而 g++ 会
    • 实际上，这个宏只是标志着编译器将会把代码按 C 还是 C++ 语法来解释
    • 如上所述，如果后缀为 .c，并且采用 gcc 编译器，则该宏就是未定义的，否则，就是已定义
  • 误区三：编译只能用 gcc，链接只能用 g++
    • 严格来说，这句话不算错误，但是它混淆了概念，应该这样说：编译可以用 gcc/g++，而链接可以用 g++ 或者 gcc -lstdc++
    • gcc 命令不能自动和C++程序使用的库联接，所以通常使用 g++ 来完成链接。但在编译阶段，g++ 会自动调用 gcc，二者等价

条件编译

预处理指令

Copy|  | 1) #if [#elif] [#else] #endif |
| --- | --- |
|  | 2) #ifdef [#elif] [#else] #endif |
|  | 3) #ifndef [#elif] [#else] #endif |

指令格式

1. #if 指令的格式

Copy|  | #if 常量表达式 |
| --- | --- |
|  | ... |
|  | #endif |

当预处理器遇到 #if 指令时，会计算后面常量表达式的值。如果表达式的值为 0，则#if 与 #endif 之间的代码会在预处理阶段删除；否则，#if 与 #endif 之间的代码会被保留，交由编译器处理。
#if 指令常用于调试程序，如下所示：

Copy|  | #define DEBUG 1 |
| --- | --- |
|  | ... |
|  | #if DEBUG |
|  | printf("i = %d\n", i); |
|  | printf("j = %d\n", j); |
|  | #endif |

2. defined运算符

是预处理器的一个运算符，它后面接标识符。如果标识符是一个定义过的宏则值为 1，否则值为 0。defined 运算符常和 #if 指令一起使用，比如：

Copy|  | #if defined(DEBUG) |
| --- | --- |
|  | ... |
|  | #endif |

仅当 DEBUG 被定义成宏时，#if 和 #endif 之间的代码会保留到程序中。defined 后面的括号不是必须的，因此可以写成这样：
#if defined DEBUG
defined 运算符仅检测 DEBUG 是否有被定义成宏，所以我们不需要给 DEBUG 赋值：
#define DEBUG

3. #ifdef 的格式

Copy|  | #ifdef 标识符 |
| --- | --- |
|  | ... |
|  | #endif |

当标识符有被定义成宏时，保留 #ifdef 与 #endif 之间的代码；否则，在预处理阶段删除 #ifdef 与 #endif 之间的代码。等价于：

Copy|  | #if defined(标识符) |
| --- | --- |
|  | ... |
|  | #endif |

4. #ifndef 的格式

Copy|  | #ifndef 标识符 |
| --- | --- |
|  | ... |
|  | #endif |

它的作用恰恰与 #ifdef 相反：当标识符没有被定义成宏时，保留 #ifndef 与 #endif之间的代码。

作用

1. 编写可移植的程序

下面的例子会根据 WIN32、MAC_OS 或 LINUX 是否被定义为宏，而将对应的代码包含到程序中：

Copy|  | #if defined(WIN32) |
| --- | --- |
|  | ... |
|  | #elif defined(MAC_OS) |
|  | ... |
|  | #elif defined(LINUX) |
|  | ... |
|  | #endif |

我们可以在程序的开头，定义这三个宏中的一个，从而选择一个特定的操作系统

2. 为宏提供默认定义

我们可以检测一个宏是否被定义了，如果没有，则提供一个默认的定义：

Copy|  | #ifndef BUFFER_SIZE |
| --- | --- |
|  | #define BUFFER_SIZE 1024 |
|  | #endif |

3. 避免头文件重复包含

多次包含同一个头文件，可能会导致编译错误(比如，头文件中包含类型的定义)。因此，我们应该避免重复包含头文件。使用 #ifndef 和 #define 可以轻松实现这一点：

Copy|  | #ifndef __WD_FOO_H |
| --- | --- |
|  | #define __WD_FOO_H |
|  | typedef struct { |
|  | int id; |
|  | char name[25]; |
|  | char gender; |
|  | int chinese; |
|  | int math; |
|  | int english; |
|  | } Student; |
|  | #endif |

4. 临时屏蔽包含注释的代码

我们不能用 /.../ "注释掉" 已经包含 /.../注释的代码，即不能嵌套多行注释。但是我们可以用 #if 指令来实现：

Copy|  | #if 0 |
| --- | --- |
|  | 包含/*...*/注释的代码 |
|  | #endif |

注：这种屏蔽方式，我们称之为"条件屏蔽"。

库的链接

库

  • 库文件是计算机上的一类文件，可以简单的把库文件看成一种代码仓库，它提供给使用者一些可以直接拿来用的变量、函数或类
  • 库是特殊的一种程序，编写库的程序和编写一般的程序区别不大，只是库不能单独运行
  • 库文件有两种，静态库和动态库（共享库）。区别是：
    • 静态库在程序的链接阶段被复制到了程序中
    • 动态库在链接阶段没有被复制到程序中，而是程序在运行时由系统动态加载到内存中供程序调用
  • 库的好处：代码保密 和方便部署和分发

静态库的制作

  • 规则

image

  • 示例：有如下图所示文件(其中每个分文件用于实现四则运算)，将其打包为静态库

add.c源代码

Copy|  | #include |
| --- | --- |
|  |  |
|  | int add(int a, int b) |
|  | { |
|  | return a+b; |
|  | } |

sub.c源代码

Copy|  | #include |
| --- | --- |
|  |  |
|  | int sub(int a, int b) |
|  | { |
|  | return a-b; |
|  | } |

mul.c源代码

Copy|  | #include |
| --- | --- |
|  |  |
|  | int mul(int a, int b) |
|  | { |
|  | return a*b; |
|  | } |

div.c源代码

Copy|  | #include |
| --- | --- |
|  |  |
|  | double div(int a, int b) |
|  | { |
|  | return (double)a/b; |
|  | } |

head.h头文件

Copy|  | #ifndef _HEAD_H |
| --- | --- |
|  | #define _HEAD_H |
|  | // 加法 |
|  | int add(int a, int b); |
|  | // 减法 |
|  | int sub(int a, int b); |
|  | // 乘法 |
|  | int mul(int a, int b); |
|  | // 除法 |
|  | double div(int a, int b); |
|  | #endif |

main.c源文件

Copy|  | #include |
| --- | --- |
|  | #include "head.h" |
|  |  |
|  | int main() |
|  | { |
|  | int a = 20; |
|  | int b = 12; |
|  | printf("a = %d, b = %d\n", a, b); |
|  | printf("a + b = %d\n", add(a, b)); |
|  | printf("a - b = %d\n", subtract(a, b)); |
|  | printf("a * b = %d\n", multiply(a, b)); |
|  | printf("a / b = %f\n", divide(a, b)); |
|  | return 0; |
|  | } |
  • 查看目录结构 tree
    image
  1. 生成.o文件：gcc -c 文件名
    image
  2. 将.o文件打包：ar rcs libxxx.a xx1.o xx2.o
    image

image

image

静态库的使用

  • 需要提供静态库文件和相应的头文件

  • 编译运行：gcc main.c -o app -I ./include -l calc -L ./lib

    • -I ./include：指定头文件目录，如果不指定，出现编译错误

    image

    • -l calc：指定静态库名称，如果不指定，出现链接错误

    image

    • -L ./lib：指定静态库位置，如果不指定，出现链接错误

    image

    • 正确执行（成功生成app可执行文件）

    image

    • 测试程序

    image

动态库的制作

  • 规则
    image
  • 示例：有如下图所示文件(其中每个分文件用于实现四则运算)，将其打包为动态库

image

  1. 生成.o文件：gcc -c -fpic 文件名

image
2. 将.o文件打包：gcc -shared xx1.o xx2.o -o libxxx.so

image

动态库的使用

  • 需要提供动态库文件和相应的头文件

  • 定位动态库（原因见工作原理->如何定位共享库文件，其中路径为动态库所在位置）

    • 方法一：修改环境变量，当前终端生效，退出当前终端失效
    Copy|  | export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/u/Desktop/Linux/calc/lib |
| --- | --- |
    • 方法二：修改环境变量，用户级别永久配置
    Copy|  | # 修改~/.bashrc |
| --- | --- |
|  | vim ~/.bashrc |
|  |  |
|  | # 在~/.bashrc中添加下行，保存退出 |
|  | export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/u/Desktop/Linux/calc/lib |
|  |  |
|  | # 使修改生效 |
|  | source ~/.bashrc |
    • 方法三：修改环境变量，系统级别永久配置
    Copy|  | # 修改/etc/profile |
| --- | --- |
|  | sudo vim /etc/profile |
|  |  |
|  | # 在~/.bashrc中添加下行，保存退出 |
|  | export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/u/Desktop/Linux/calc/lib |
|  |  |
|  | # 使修改生效 |
|  | source /etc/profile |
    • 方法四：修改/etc/ld.so.cache文件列表
    Copy|  | # 修改/etc/ld.so.conf |
| --- | --- |
|  | sudo vim /etc/ld.so.conf |
|  |  |
|  | # 在/etc/ld.so.conf中添加下行，保存退出 |
|  | /home/u/Desktop/Linux/calc/lib |
|  |  |
|  | # 更新配置 |
|  | sudo ldconfig |

  • 有如下结构文件，其中main.c测试文件

image

  • 配置环境变量
    image
  • 编译运行：gcc main.c -o app -I ./include -l calc -L ./lib

image

  • 测试程序

image

  • 如果不将动态库文件绝对路径加入环境变量，则会出现以下错误

image

工作原理

  • 静态库：GCC 进行链接时，会把静态库中代码打包到可执行程序中
  • 动态库：GCC 进行链接时，动态库的代码不会被打包到可执行程序中
  • 程序启动之后，动态库会被动态加载到内存中，通过 ldd （list dynamic dependencies）命令检查动态库依赖关系

image

  • 如何定位共享库文件呢？

    • 当系统加载可执行代码时候，能够知道其所依赖的库的名字，但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统的动态载入器来获取该绝对路径
    • 对于elf格式的可执行程序，是由ld-linux.so来完成的，它先后搜索elf文件的 DT_RPATH段 => 环境变量LD_LIBRARY_PATH => /etc/ld.so.cache文件列表 => /lib/，usr/lib目录找到库文件后将其载入内存

静态库和动态库的对比

程序编译成可执行程序的过程

image

静态库制作过程

image

动态库制作过程

image

静态库的优缺点

image

动态库的优缺点

image

本博客参考蓝猫机场。转载请注明出处！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.ryyt.cn/news/55324.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

一种优雅的方式整合限流、幂等、防盗刷

一种优雅的方式整合限流、幂等、防盗刷

大家在工作中肯定遇到过接口被人狂刷的经历，就算没有经历过，在接口开发的过程中，我们也需要对那些容易被刷的接口或者和会消耗公司金钱相关的接口增加防盗刷功能。例如，发送短信接口以及发送邮件等接口，我看了国内很多产品的短信登录接口，基本上都是做了防盗刷，如果不做…
阅读更多...
Lecture 06 Real-time Environment Mapping (Precomputed Radiance Transfer)

Lecture 06 Real-time Environment Mapping (Precomputed Radiance Transfer)

Lecture 06 Real-time Environment Mapping (Precomputed Radiance Transfer) Shadow from environment lighting通常情况下要实时渲染非常困难 在不同观察方向上As a many-light problem: Cost of Shadow Map is linearly to #light As a sampling problem: Visibility项V会变…
阅读更多...
Lecture 07 Real-time Global Illumination (in 3D)

Lecture 07 Real-time Global Illumination (in 3D)

Lecture 07 Real-time Global Illumination (in 3D) 实时渲染中全局光照一般只bounce两次（直接光照bounce一次，间接光照bounce两次）primary light source 真正的光源secondary light source 次级光源： 一切被直接光照照到的物体都会继续将自己作为光源想要用间接光照照亮\(…
阅读更多...
Lecture 04 Real-time Shadows 2

Lecture 04 Real-time Shadows 2

Lecture 04 Real-time Shadows 2 PCF and PCSS PCF背后的数学知识 Filter / convolution: 如果对某个函数\(f\)做卷积，可以用\([\omega * f](p)=\underset{q \in \Nu (p)}{\sum}w(p,q)f(q)\)比如PCSS中对某一点q周围区域做卷积求visibility \(V(x)=\underset{q\in \Nu(p)}{\su…
阅读更多...
Lecture 05 Real-time Environment Mapping

Lecture 05 Real-time Environment Mapping

Lecture 05 Real-time Environment Mapping Recap: Environment Lighting一张表示了来自四面八方的无穷远处光(distance lighting)的图片 Spherical map vs. cube mapShading from environment lighing 非正式地命名为Image-Based Lighting (IBL) \[L_o(p,\omega_o)=\int_{\Ome…
阅读更多...
Lecture 02 Recap of CG Basics

Lecture 02 Recap of CG Basics

Lecture 02 Recap of CG Basics Graphics Pipeline光栅化、深度测试、Blinn-Phong模型、纹理映射&插值 OpenGL 总结：每一个pass定义物体、相机、MVP 定义帧缓冲区、输入输出纹理 定义Vertex Shader / Fragment Shader 渲染其他的多趟pass 如ShadowMapShading Languages Sh…
阅读更多...
VulNyx - System

VulNyx - System

扫描发现 2121是ftp端口 8000 http的一个端口 6379redis端口爆破redis的密码爆破出来时bonjour猜测ftp的密码和redis的密码是一样的 尝试用密码去爆出ftp的用户名报出来用户名是ben那么根据现有的条件 我们可以利用ftp上传文件 可以用redis module load 加载文件那么我们可以用…
阅读更多...
Lecture 03 Real-time Shadows 1

Lecture 03 Real-time Shadows 1

Real-time Shadows 1 Recap: shadow mapping Shadow Mapping2-Pass AlgorithmThe light pass generates the shadow map the camera pass uses the shadow mapAn image-space algorithm好处：无需场景中的几何信息 坏处：导致自遮挡和走样问题PassPass 1: Render from light从光…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023

友情链接： 我的编程经验分享 一条长河网 尧图网站开发 尧图建网站 尧图建网站 广利置业