【Linux03-基本工具之GCC】Linux下的C语言编译器

前言

接上篇，继续学习基本工具。

三、gcc

是什么

Linux下的C语言编译器（C++的编译器是g++，用法选项基本一样）。

既然是编译器，我们就再来加点餐……

链接其实分为两种类型：静态链接和动态链接，分别需要静态库和动态库。

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加餐

动态链接

编译期间什么都不做，准备执行时，通过链接文件，将动态库载入内存。

• 外部库变化影响程序
• 可执行程序小

静态链接

编译期间把静态库的代码拷贝一份，编译完库就在可执行文件中。

• 外部库变化不影响程序
• 可执行程序大（重复包含更是十分冗余）

动态库

.so为后缀，程序准备运行时加载。

静态库

.a为后缀，程序编译时拷贝。

函数库名称

Linux下库的命名

动态库：libXXX.so

静态库：libYYY.a

去掉前缀"lib"和后缀".so"/".a"就是库名。

*windows下，动态库：.dll，静态库：.lib

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怎么用

• -E：编译，预处理完停下，可-o指定生成.i文件
• -S：编译，汇编完停下，可-o指定生成.s文件
• -c：编译，链接完停下，可-o指定生成.o文件
• -o：编译，指定生成目标文件（直接-o生成可执行文件）
• -std=c99：指定c99标准
• …

首先看一下怎么在Linux上编译并运行一段代码：

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ cat test.c
#include 

#define NUM(n) n 

int main()
{
    //1111
    //2222
    //3333
    printf("hello vim %d\n",NUM(1));
    printf("hello vim %d\n",NUM(2));
    printf("hello vim %d\n",NUM(3));
    return 0;
}
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ gcc test.c -o test
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ls
test  test.c
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有了可执行程序，如何执行呢？

“./ + 可执行程序名”，找到路径即可执行。

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ./test 
hello vim 1
hello vim 2
hello vim 3
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那我们如何知道可执行程序是动态链接还是静态链接呢？

file [文件]

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ file test
test: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=896e927d85e4e51f3f11ab910c017db042736fbf, not stripped
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能够知道：Linux默认选择动态动态链接。

我们还能查看它依赖的动态库——ldd [文件]

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ldd test
	linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fffe77c2000)
	libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007fc7e976f000)
	/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fc7e9b3d000)
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我们去掉 “libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007fc7e976f000)” 的"lib"和后缀：c。

这就是c库。"0x00007fc7e976f000"就是我们依赖（需要）部分的起始位置。

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ls -l /lib64/libc.so.6
lrwxrwxrwx 1 root root 12 Jul 25 16:58 /lib64/libc.so.6 -> libc-2.17.so
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ls -l /lib64/libc-2.17.so
-rwxr-xr-x 1 root root 2156592 May 19  2022 /lib64/libc-2.17.so
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原来，所谓"libc.so.6"是链接文件，链接到libc-2.17.so这个库，库的大小也能看到。

但，我们若有很多个程序都用这个动态库，不还是有很多份？

并没有，动态库只加载需要的部分，而且是共享的，所以也叫共享库。

如果我们想静态链接呢？

gcc -static

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ gcc test.c -static -o test_static 
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ll
total 2
-rwxrwxr-x 1 bacon bacon   8360 Dec  1 08:17 test
-rwxrwxr-x 1 bacon bacon 861216 Dec  1 14:55 test_static
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ file test_static 
test_static: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (GNU/Linux), statically linked, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=41f78cd6e97888d4295faa223090fd1d406097a3, not stripped
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文件大小直接是百倍差距了。

*系统默认带动态库（系统运行需要它——Linux大部分指令是C写的），但不一定有静态库（可能需要自己安装）。

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ls /usr/bin/which
/usr/bin/which
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ldd /usr/bin/which
	linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffd21fae000)
	libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f8c708f8000)
	/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f8c70cc6000
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到这我们也能知道，系统为了支持我们编程，提供了动静态库（定义）和其.h文件（声明）。所以，

我的代码 + 库的代码（链接.lib和.o文件） = 可执行程序。

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接下来，我们用gcc的选项一步步看程序编译的过程

-E 生成.i文件

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ls
test.c
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ gcc test.c -E -o test.i
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ ls
test.c  test.i
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ vim test.i
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-S 生成.s文件

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ gcc test.c -S -o test.s
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ vim test.s
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-c 生成.o文件

[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ gcc test.c -c -o test.o
[bacon@VM-12-5-centos 2-vim]$ vim test.o
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以上是对于编译型语言，而对于解释型语言的一种运行方法：编辑完成后，给文件加上可执行属性就可以"./ filename"运行

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今天的分享就到这里啦

这里是培根的blog，期待与你共同进步，下期见！