編譯動(dòng)態(tài)庫(kù)

1簡(jiǎn)介

2簡(jiǎn)單編譯

2.1預(yù)處理

2.2編譯為匯編代碼(Compilation)

2.3匯編(Assembly)

2.4連接(Linking)

3多個(gè)程序文件的編譯

4檢錯(cuò)

5庫(kù)文件連接

5.1編譯成可執(zhí)行文件

5.2鏈接

5.3強(qiáng)制鏈接時(shí)使用靜態(tài)鏈接庫(kù)

1簡(jiǎn)介

GCC 的意思也只是 GNU C Compiler 而已。經(jīng)過了這么多年的發(fā)展，GCC 已經(jīng)不僅僅能支持 C 語(yǔ)言；它現(xiàn)在還支持 Ada 語(yǔ)言、C++ 語(yǔ)言、Java 語(yǔ)言、Objective C 語(yǔ)言、Pascal 語(yǔ)言、COBOL語(yǔ)言，以及支持函數(shù)式編程和邏輯編程的 Mercury 語(yǔ)言，等等。而 GCC 也不再單只是 GNU C 語(yǔ)言編譯器的意思了，而是變成了 GNU Compiler Collection 也即是 GNU 編譯器家族的意思了。另一方面，說(shuō)到 GCC 對(duì)于操作系統(tǒng)平臺(tái)及硬件平臺(tái)支持，概括起來(lái)就是一句話：無(wú)所不在。

2簡(jiǎn)單編譯

示例程序如下：

//test.c
#includeint?main(void)
{
????printf("Hello?World!n");
????return?0;
}

這個(gè)程序，一步到位的編譯指令是:

gcc?test.c?-o?test

實(shí)質(zhì)上，上述編譯過程是分為四個(gè)階段進(jìn)行的，即預(yù)處理(也稱預(yù)編譯，Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編 (Assembly)和連接(Linking)。

2.1預(yù)處理

gcc?-E?test.c?-o?test.i?或?gcc?-E?test.c

?

可以輸出test.i文件中存放著test.c經(jīng)預(yù)處理之后的代碼。打開test.i文件，看一看，就明白了。后面那條指令，是直接在命令行窗口中輸出預(yù)處理后的代碼.

gcc的-E選項(xiàng)，可以讓編譯器在預(yù)處理后停止，并輸出預(yù)處理結(jié)果。在本例中，預(yù)處理結(jié)果就是將stdio.h 文件中的內(nèi)容插入到test.c中了。

2.2編譯為匯編代碼(Compilation)

預(yù)處理之后，可直接對(duì)生成的test.i文件編譯，生成匯編代碼：

gcc?-S?test.i?-o?test.s

gcc的-S選項(xiàng)，表示在程序編譯期間，在生成匯編代碼后，停止，-o輸出匯編代碼文件。

2.3匯編(Assembly)

對(duì)于上一小節(jié)中生成的匯編代碼文件test.s，gas匯編器負(fù)責(zé)將其編譯為目標(biāo)文件，如下：

gcc?-c?test.s?-o?test.o

2.4連接(Linking)

gcc連接器是gas提供的，負(fù)責(zé)將程序的目標(biāo)文件與所需的所有附加的目標(biāo)文件連接起來(lái)，最終生成可執(zhí)行文件。附加的目標(biāo)文件包括靜態(tài)連接庫(kù)和動(dòng)態(tài)連接庫(kù)。

對(duì)于上一小節(jié)中生成的test.o，將其與Ｃ標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫(kù)進(jìn)行連接，最終生成程序test

gcc?test.o?-o?test

?

在命令行窗口中，執(zhí)行./test, 讓它說(shuō)HelloWorld吧！

3多個(gè)程序文件的編譯

通常整個(gè)程序是由多個(gè)源文件組成的，相應(yīng)地也就形成了多個(gè)編譯單元，使用GCC能夠很好地管理這些編譯單元。假設(shè)有一個(gè)由test1.c和 test2.c兩個(gè)源文件組成的程序，為了對(duì)它們進(jìn)行編譯，并最終生成可執(zhí)行程序test，可以使用下面這條命令：

gcc test1.c test2.c -o test

如果同時(shí)處理的文件不止一個(gè)，GCC仍然會(huì)按照預(yù)處理、編譯和鏈接的過程依次進(jìn)行。如果深究起來(lái)，上面這條命令大致相當(dāng)于依次執(zhí)行如下三條命令：

gcc?-c?test1.c?-o?test1.o
gcc?-c?test2.c?-o?test2.o
gcc?test1.o?test2.o?-o?test

4檢錯(cuò)

gcc?-pedantic?illcode.c?-o?illcode

-pedantic編譯選項(xiàng)并不能保證被編譯程序與ANSI/ISO C標(biāo)準(zhǔn)的完全兼容，它僅僅只能用來(lái)幫助Linux程序員離這個(gè)目標(biāo)越來(lái)越近?；蛘邠Q句話說(shuō)，-pedantic選項(xiàng)能夠幫助程序員發(fā)現(xiàn)一些不符合 ANSI/ISO C標(biāo)準(zhǔn)的代碼，但不是全部，事實(shí)上只有ANSI/ISO C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)中要求進(jìn)行編譯器診斷的那些情況，才有可能被GCC發(fā)現(xiàn)并提出警告。

除了-pedantic之外，GCC還有一些其它編譯選項(xiàng)也能夠產(chǎn)生有用的警告信息。這些選項(xiàng)大多以-W開頭，其中最有價(jià)值的當(dāng)數(shù)-Wall了，使用它能夠使GCC產(chǎn)生盡可能多的警告信息。

gcc?-Wall?illcode.c?-o?illcode

GCC給出的警告信息雖然從嚴(yán)格意義上說(shuō)不能算作錯(cuò)誤，但卻很可能成為錯(cuò)誤的棲身之所。一個(gè)優(yōu)秀的Linux程序員應(yīng)該盡量避免產(chǎn)生警告信息，使自己的代碼始終保持標(biāo)準(zhǔn)、健壯的特性。所以將警告信息當(dāng)成編碼錯(cuò)誤來(lái)對(duì)待，是一種值得贊揚(yáng)的行為！所以，在編譯程序時(shí)帶上-Werror選項(xiàng)，那么GCC會(huì)在所有產(chǎn)生警告的地方停止編譯，迫使程序員對(duì)自己的代碼進(jìn)行修改，如下：

gcc?-Werror?test.c?-o?test

?

5庫(kù)文件連接

開發(fā)軟件時(shí)，完全不使用第三方函數(shù)庫(kù)的情況是比較少見的，通常來(lái)講都需要借助許多函數(shù)庫(kù)的支持才能夠完成相應(yīng)的功能。從程序員的角度看，函數(shù)庫(kù)實(shí)際上就是一些頭文件（.h）和庫(kù)文件（so、或lib、dll）的集合。。雖然Linux下的大多數(shù)函數(shù)都默認(rèn)將頭文件放到/usr/include/目錄下，而庫(kù)文件則放到/usr/lib/目錄下；Windows所使用的庫(kù)文件主要放在Visual Stido的目錄下的include和lib，以及系統(tǒng)文件夾下。但也有的時(shí)候，我們要用的庫(kù)不再這些目錄下，所以GCC在編譯時(shí)必須用自己的辦法來(lái)查找所需要的頭文件和庫(kù)文件。

例如我們的程序test.c是在linux上使用c連接mysql，這個(gè)時(shí)候我們需要去mysql官網(wǎng)下載MySQL Connectors的C庫(kù)，下載下來(lái)解壓之后，有一個(gè)include文件夾，里面包含mysql connectors的頭文件，還有一個(gè)lib文件夾，里面包含二進(jìn)制so文件libmysqlclient.so

其中inclulde文件夾的路徑是/usr/dev/mysql/include,lib文件夾是/usr/dev/mysql/lib

?

5.1編譯成可執(zhí)行文件

首先我們要進(jìn)行編譯test.c為目標(biāo)文件，這個(gè)時(shí)候需要執(zhí)行

gcc?–c?–I?/usr/dev/mysql/include?test.c?–o?test.o

5.2鏈接

最后我們把所有目標(biāo)文件鏈接成可執(zhí)行文件:

gcc?–L?/usr/dev/mysql/lib?–lmysqlclient?test.o?–o?test

Linux下的庫(kù)文件分為兩大類分別是動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（通常以.so結(jié)尾）和靜態(tài)鏈接庫(kù)（通常以.a結(jié)尾），二者的區(qū)別僅在于程序執(zhí)行時(shí)所需的代碼是在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載的，還是在編譯時(shí)靜態(tài)加載的。

5.3強(qiáng)制鏈接時(shí)使用靜態(tài)鏈接庫(kù)

默認(rèn)情況下， GCC在鏈接時(shí)優(yōu)先使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，只有當(dāng)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)不存在時(shí)才考慮使用靜態(tài)鏈接庫(kù)，如果需要的話可以在編譯時(shí)加上-static選項(xiàng)，強(qiáng)制使用靜態(tài)鏈接庫(kù)。

在/usr/dev/mysql/lib目錄下有鏈接時(shí)所需要的庫(kù)文件libmysqlclient.so和libmysqlclient.a，為了讓GCC在鏈接時(shí)只用到靜態(tài)鏈接庫(kù)，可以使用下面的命令:

gcc?–L?/usr/dev/mysql/lib?–static?–lmysqlclient?test.o?–o?test

?

靜態(tài)庫(kù)鏈接時(shí)搜索路徑順序：

1. ld會(huì)去找GCC命令中的參數(shù)-L
2. 再找gcc的環(huán)境變量LIBRARY_PATH
3. 再找內(nèi)定目錄 /lib /usr/lib /usr/local/lib 這是當(dāng)初compile gcc時(shí)寫在程序內(nèi)的

動(dòng)態(tài)鏈接時(shí)、執(zhí)行時(shí)搜索路徑順序:

1. 編譯目標(biāo)代碼時(shí)指定的動(dòng)態(tài)庫(kù)搜索路徑
2. 環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動(dòng)態(tài)庫(kù)搜索路徑
3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動(dòng)態(tài)庫(kù)搜索路徑
4. 默認(rèn)的動(dòng)態(tài)庫(kù)搜索路徑/lib
5. 默認(rèn)的動(dòng)態(tài)庫(kù)搜索路徑/usr/lib

有關(guān)環(huán)境變量：
LIBRARY_PATH環(huán)境變量：指定程序靜態(tài)鏈接庫(kù)文件搜索路徑
LD_LIBRARY_PATH環(huán)境變量：指定程序動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件搜索路徑