编译器使用

可能存在的版本问题

gcc / g++ 是开发必备的编译器，由于前面学习过 yum 这里对于安装就不说了（网上一大把），但如果图省事，是 yum 默认安装的 gcc / g++ ，版本会比较低，如下：

[root@localhost compiler]$ g++ --version
g++ (GCC) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-44)
Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.[root@localhost compiler]$ gcc --version
gcc (GCC) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-44)
Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

解决

可以 添加选项 来 支持高版本

• 对于 gcc 来说，可添加 -std=c99 选项支持高级特性（可能会有问题，后面说）
• 对于 g++ 来说，可添加 -std=c++11 选项支持高级特性

初阶使用 并不建议 直接安装高版本编译器，因为 可以通过是否添加选项来细致理解语言不同版本的差别和特性

简单使用

gcc 和 g++ 的用法几乎一样，简单的使用就是直接跟上需要编译的文件名就行：

gcc code.c
g++ code.cc

如果没有编译和链接报错，就会生成一个可执行的文件；
但有问题，新生成的可执行程序文件名是 a.out （可以通过 ll 指令查看），在当前目录下，执行如下指令即可运行：

./a.out

指定生成的可执行程序文件名

如果我要指定生成的可执行程序文件名呢？如下添加 -o 选项即可（ gcc 也是这样使用）：

g++ code.cc -o my.exe

-o my.exe 选项跟在 g++ 后面也行，这里的 my.exe 就是被指定的文件名，执行它即可运行：

./my.exe

匹配使用

• 编译器匹配：
  • gcc 只能编译 C 语言代码
  • g++ 既可以编译 C 语言代码，也可以编译 C++ 代码
• 文件名匹配
  • C 语言代码只能用 .c 后缀
  • C++ 可使用 .cc 、 .cpp 和 .cxx 后缀

文件名要匹配不是给系统识别的（ Linux 系统不以后缀标识文件类型），而是编译器 gcc / g++ 要匹配，不然会报如下错（以文件 code.xxx 为例）：

code.xxx: file not recognized: File format not recognized
collect2: error: ld returned 1 exit status

程序的翻译过程

首先要知道程序翻译过程中的所有步骤，分别是：

• 预处理
• 编译
• 汇编
• 链接

预处理

这是对一个代码文件的预处理，包括 宏替换、去注释、头文件展开、条件编译 等等，完成这些任务后，生成的输出是一个没有宏定义、条件指令或者包含文件的 “干净” 的 C 语言源文件

我们可以通过写一篇拥有 宏 、 注释 、 头文件 的 C 语言程序在 Linux 上面跑一下，利用 gcc 的选项来使翻译过程停在我们想要的步骤上

实操

那么假如现在有一篇 code.c 源文件，内容如下：

#include <stdio.h>
#define M 100int main()
{printf("C\n");for (int i = 0; i < 10; ++i){printf("Hello Linux!!! M: %d\n", M);}printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");//printf("Chehe\n");printf("Chehe\n");return 0;
}

可以通过如下指令进行 预处理 ，且停在 编译 之前：

gcc -E code.c -o code.i

-o 选项是对 预处理 后的文件进行命名（这里是 code.i ），不然会直接打印在命令行上，不好查看
-E 是指：从当前文件状态开始翻译，只进行 预处理，完成就停下

所以上述指令就是进行上述过程，将结果放进 code.i 中

这里就不展示结果长什么样，但会有 800 多行，里面大部分都是头文件的展开内容，实际上就是直接拷贝的 <stdio.h> 里的内容，只是会去掉 注释 ，相应 条件编译 之类的内容；

剩下的就会发现，上面所说的功能 预处理 都已完成

条件编译

大多数应该都知道或者了解，但 条件编译 未必清晰明了

有时候在下载相关软件的时候会发现有免费版，社区版，专业版之类的，常识来说这些对应的版本就是存在功能阉割， 专业版的功能更加多元强大 ，那这里有个问题：不同版本之间是不同的代码吗？

并不是，因为就算是功能阉割，但绝大多数功能都是具备的，如果要维护好几份不同的代码，岂不是麻烦（如果在共同功能上有 Bug ，那是否要修改好几次，测试好几次呢）？我们可以利用 条件编译

首先要记住 gcc 可以 对代码进行动态裁剪 ，绝对是可以的！！！

我们来验证一下：
写上这样一份代码并编译：

// proj.c 文件
#include <stdio.h>
void Diff_Vers()
{
#ifdef V1printf("功能1\n");printf("功能2\n");
#elif V2printf("功能1\n");printf("功能2\n");printf("功能3\n");printf("功能4\n");
#elseprintf("功能1\n");printf("功能2\n");printf("功能3\n");printf("功能4\n");printf("功能5\n");printf("功能6\n");
#endif
}
int main()
{Diff_Vers();return 0;
}

gcc proj.c -o proj.exe

此时运行 proj.c 文件，显示出来的就是 6 个功能都有，可利用指令 gcc -E proj.c -o proj.i 来查看编译器对条件编译的动态裁剪情况

上面没有定义 V1 或 V2 ，就动态裁剪了 V1 和 V2 对应的代码

若 命令行宏定义 V1 ，则 只保留 V1 ：

gcc -DV1=1 proj.c -o proj.exe

若 命令行宏定义 V2 ，则 只保留 V2 ：

gcc -DV2=1 proj.c -o proj.exe

这里的 -D 选项就是为我们定义了 V1 或 V2 的宏定义，实现代码的动态裁剪

编译

记住其 核心作用 就是帮我们 做语法检查；

我们平时的程序报错无非就三种：

• 编译时语法报错 ，这就是很简单也很明了的错误，遵循相关语法即可，编译器甚至会告诉你报错在第几行
• 链接式报错
• 运行时报错

编译 会在 预处理 后的源文件的基础上，进行词法语法分析，主要工作就是 把 C 语言变成汇编语言

实操

可以通过如下指令进行 编译 ，且停在 汇编 之前：

gcc -S code.i -o code.s -std=c99

-S 是指：从当前文件状态开始翻译， 编译 完成就停下

这时可以查看 code.s 汇编代码文件

汇编

汇编就很恶心了，目前来说比较陌生，但其核心工作就是 把汇编语言翻译成为二进制目标文件

实操

可以通过如下指令进行 汇编 ，且停在 链接 之前：

gcc -c code.s -o code.o

-S 是指：从当前文件状态开始翻译， 汇编 完成就停下

这时可以查看 code.o 二进制目标文件 ，此时文件内容已经乱码，面目全非

链接

虽说二进制文件已经和机器语言很接近了，但还是不能直接交给底层去运行，因为少 链接 ，什么意思呢？

平时写代码时，我们会自己把所有的实现细节都自己写出来吗？不会，而是复用人家的第三方库对吧（提高开发效率），那库里的东西你凭什么可以直接拿过来用呢？又不是你写的，所以就需要 将人家的 C 标准库（以头文件加库的形式提供给你）文件（或者是更多其他文件）和自己的二进制目标文件进行链接，形成可执行程序

而链接的库分为 静态库 和 动态库 ，下面是 后缀名：

所在系统	静态库	动态库
Linux	.a	.so
Windows	.lib	.dll

当然分别对应的链接方式就是 静态链接 和 动态链接

而 动态库 也是 共享动态库 ，当你链接这个库时，会将库中相关代码加载进内存，当未来有其他程序也要使用这个库时，可以直接跳过来执行同一份库代码，所以资源占用不多，但一旦 动态库 缺失，后果将因为找不到库而 链接 报错（第一次运行），程序崩溃（后来因某种原因缺失 动态库 ）

但 静态库 对应的 静态链接，是在编译的时候，把库的方法拷贝进自己的可执行程序中，未来执行时，就算没有这个静态库，也丝毫不影响程序运行，不用关心库问题，可移植性高，跨平台能力强；但如果其他程序都需要此库，将会大量加载相同代码，导致资源占用多，速度降低，性能有问题

你可以通过指令 ldd 来查看一个可执行程序依赖的库：

ldd 可执行程序名

ldd /usr/bin/ls
ldd /usr/bin/pwd

实操

可以通过如下指令进行 链接 ：

gcc code.o -o code.exe

此时已经可以运行 code.exe 文件了

为什么会有这些过程

因为历史选择

在还没有 C 语言但有汇编语言的时候，汇编代码需要编译器吗？当然需要！

那 C 语言编译器还需要重新实现一遍如何把汇编语言变成二进制文件吗？自然就不需要了，因为已经有汇编代码的编译器，所以 C 语言编译器真正需要做的就是如何把 C 语言变成汇编代码，即 编译 这一步，而后面已经有前人的努力，所以就有这样一步一步的翻译过程，效率也最高