本文主要讲解编译的流程以及动静态库知识,以及项目自动化构建工具make/makefile

文章目录

• 前言
• 1、gcc和g++使用操作
• • (1)预处理
  • • <1>头文件的展开
    • <2>去注释
    • <3>条件编译
    • <4>宏替换
  • (2)编译
  • (3)汇编
  • (4)链接
• 2、 快速记忆
• 3、谈谈链接
• • 动静态库
  • 对比实验
• 4、 linux自动化构建工具(make/Makefile)

前言

gcc/g++是一个编译器。

我们程序的翻译有四个步骤

1. 预处理(头文件展开，条件编译，宏替换，去注释)
2. 编译(形成汇编语言)
3. 汇编(汇编->可重定位目标二进制文件（以.obj结尾），不可以被执行的，bin.obj)----只是把我们自己的代码进行翻译形成二进制目标文件
4. 链接(将我们这自己形成的**.obj文件和库文件某种合并**，形成可执行程序)

1、gcc和g++使用操作

我们怎么编译文件

我们在编译的时候，使用gcc +文件名，就会形成一个可执行程序->a.out。

如果我们想形成自己想要的名字的可执行程序，我们可以用-o选项，也就是gcc myfile.c o myfile，主要是记住-o后面直接跟我们要的可执行程序的名字。

(1)预处理

预处理的作用：
  头文件展开，条件编译，宏替换，去注释.

怎么看到预处理的操作

gcc -E这个选项表示，从现在开始进行程序的翻译，预处理做完，就停下来。但是我们直接打印在屏幕上就太麻烦了，我们将它形成一个文件，就在使用 -o选项，所以最后的操作就是 gcc -E myfile.c -o myfile.i,就可以形成一个 myfile.i的文件，因为一般进行完预处理之后的文件就是用 .i进行后缀。

<1>头文件的展开

我们发现这个代码多出来800多行的代码，这个东西就是我们的头文件展开的内容，然后将内容复制到预处理的文件中。
所以这一步叫做头文件的展开
注：打开两个文件的操作，我在介绍vim的文章里面说了，在低行模式下输入vs+文件名即可

<2>去注释

我们发现注释没有了，这一步的操作就是去注释。

<3>条件编译

我们上面定义过PRINT，所以我们发现下面的就是剩下了PRINT，没有hehe，所以这一步就是条件编译

<4>宏替换

因为上面定义M是100，所以我们在进行预处理操作的时候，直接将M换成100,这个操作就是宏定义

(2)编译

编译的作用
  形成的汇编语言

操作
-S:从现在开始进行程序的翻译，当编译做完，就停下来。
gcc -S myfile.i -o myfile.s，默认形成 myfile.s的文件

(3)汇编

汇编的作用:
汇编代码->可重定位目标二进制文件，不可以被执行的，
就是将我们上一步的汇编代码翻译为二进制文件（以.obj结尾的文件)

只是把我们自己的代码进行翻译形成二进制文件目标,就是形成.obj文件
操作：gcc -c myfile.s -o myfile.o，默认形成.o文件。

打开文件，就是一堆乱码。
-c,从现在开始进行程序的翻译，当汇编做完，就停下来

(4)链接

链接的作用
将我们这自己形成的.obj文件和库文件某种合并，形成可执行程序

可以直接进行链接，看下面操作
gcc myfile.o -o myfile，就形成了可执行程序myfile。
注:使用./myfile 即可对该执行该程序

2、 快速记忆

我们的选项合起来就是ESc,就是前三个操作的选项，我们只需要记住，前两个字母是大写就可以了。

我们三个操作形成的文件后缀是 ，.iso。一些镜像文件就是iso，我们不是ios，记住千万不要记混。

3、谈谈链接

新命令
ldd+可执行程序，检测这个可执行程序在当前被形成的时候，都依赖那些库

我们为什们能够在我们 linux下，进行 c的编写呢？
  linux系统默认携带了语言级别的 头文件和 语言对应的库！

动静态库

库分两种-----库本质就是文件
  1.静态库： libXXXXX.a(专门让编译器，对用户的程序进行静态链接的)
  2.动态库： lib.XXXX.so(专门让编译器，对用户的册程序进行动态链接的)
文件的名字怎么看呢？
  前缀lib XXXX后缀.a我们去掉前缀，去掉后缀，剩下的就是我们的名字。

静态库和静态链接

链接的时候，如果是静态链接，找到静态库，拷贝静态库中的我们所需要的代码到我自己的可执行程序中。
静态链接成功：我们的程序，不依赖任何库，自己就可以独自运行
静态库的缺点:
  因为自身拷贝的问题，比较浪费空间

动态库和动态链接

链接的时候，如果是动态链接，找到动态库，拷贝动态库中的我们所需要的代码的地址到我自己的可执行程序中。
动态链接成功：我们的程序，还是依赖库，一但动态库缺失，我们的程序就无法运行。
动态库的优点：
因为可以做到可以被大家共享，所以真正的实现永远都是在库中，程序内部只有地址，比较节省空间。

总结：

• 函数库一般分为静态库和动态库两种
  • 静态库是指在编译连接时，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，但在运行时就不再需要库文件了
  • 动态库，在编译连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。
  • 动态库并不写入具体库函数的实现代码，而是在可执行程序中记录了函数符号信息表，多个程序在内存中可以使用用一个库，所以内存中的代码冗余较小。
  • gcc默认的就是动态链接

对比实验

动态链接

静态链接，我们先用这个命令创建静态链接gcc myfile.c -o myfile-static -static

4、 linux自动化构建工具(make/Makefile)

make：是一个命令
makefile：是一个文件，这个文件在当前的源代码路径下。

make是命令工具，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建。

怎么自动化编译代码
1.快速写一个 demo。
2.规则

(1)快速写一个demo

先创建一个makefile文件

(2)细节

makefile是一个围绕依赖关系和依赖方法构建的一个自动化编译关系
完成一件事情，必须要有正确的依赖关系和依赖方法

我们上面makefile的内容如下图

依赖关系
testfile:test.c这个就是依赖关系，根据 test.c依赖文件 ，形成 testfile目标文件。形成 testfile依赖于 test.c

依赖方法
gcc test.c -o testfile,根据这个依赖方法，形成目标文件。

注意
1.目标文件对应的依赖文件列表可以是空
2. makefile 在进行从上到下的扫描的，只会进行最开始的目标文件。第二个或者之后的并不会直接实现的

.PHONY作用
总是被执行的。
被它修饰的东西就叫做 伪目标
所以我们可以发现，在上面这个 makefile，我们的 clean被他修饰，所以我们的 clean可以一直执行，但是在我们形成目标文件，没有被他修饰，在执行完一次后，目标文件是最新的，我们就不能在进行执行了。如果进行修改，就还可以在执行。

我们知道了上面的知识，我提一个问题，系统怎么知道我们形成目标文件是最新的？

就是看时间，系统会比较源代码的时间和可执行程序的时间。
如果正常的话，我们的可执行程序的时间是比源代码的时间快，所以我们就不能执行了。
但是如果我们修改了，我们就又可以执行了