Makefile -- GCC那些事儿(1)
在Linux下编译c语言程序,需要用到gcc这个软件,一般的Linux发行版都内建的有, 无需用户再自行安装。
我们在写完一个hello, world程序后:
- 最开始只知道执行一条
gcc demo.c
命令
然后在当前目录下即可看到新生成一个a.out的可执行文件,在命令行输入./a.out
即可运行。可以看到屏幕输出hello, world。我们的第一个程序就这样编译运行成功了! - 这个a.out到底是什么鬼?(自定义输出文件名)
你一定很奇怪你的文件名明明是demo.c,为什么会生成的可执行文件是a.out呢?你说叫demo.out我也能理解呀,直接叫demo或者main岂不是更好?这个名字太没水平,那我想自定义行吗?
当然可以喽! Linux的精神是什么?个性和折腾。so,因为自己的好奇心,你又get一个新技能!
gcc * -o *
当你在在终端输入gcc demo.c -o i_am_so_smart
,你会发现当前路径下又出现了一个新的可执行文件i_am_so_smart,居然成功了!你又迫不急待的试了gcc demo.c -o is_this_really.i_am_so_smart
,你会发现,我没用骗你吧!果然出现了名字叫is_this_really.i_am_so_smart的可执行文件。
至此,你已经学会了如何生成你想要的文件名。
其实gcc的强大远不止于此:gcc在编译的过程中,共分为四步!
- 预处理
gcc -E
预处理即将文中的注释去除、头文件都包含进来、宏定义进行替换...等等一系列准备工作
指令:gcc -E demo.c -o demo.i
预处理需要加一个 -E 的标识,生成的文件名后缀默认是 .i , Linux下是文件的操作不依赖于文件后缀的,这里只是为了方便区分。此时我们可以打开 demo.i查看里面的内容,我们的头文件,注释和引用的宏定义都有什么变化。
- 编译
gcc -S
在上一步预处理之后,我们就可以正式开始编译了。学过汇编语言的童鞋有福了,经过这一步编译之后,程序会被编译成汇编文件。默认后缀名是.s
指令:gcc -S demo.i -o demo.s
或gcc -S demo.c -o demo.s
这一步是将c语言里面那些循环控制等语句,经过编译器转换成汇编语言喽。我们打开demo.s即可看到熟悉的move等汇编指令了。
有没有发现,越来越好玩了,是不是觉得gcc这家伙还是挺神奇的嘛.我们才走了一半喔,后面还有两步呢!
- 汇编
gcc -c
经过前面两步的预处理和编译,我们已经从源文件demo.c得到了执行效率更高更接近机器语言的汇编文件demo.s了,下面就进入到了比较常用的一个指令了,认真听喔!
指令:gcc -c demo.s -o demo.o
或gcc -c demo.c -o demo.o
这一步执行的是汇编操作,将汇编语言转换成二进制文件demo.o,现在就不要好奇再去打开这个.o文件了,你可以试试,看你能不能看懂。都变成二进制的机器指令了,怎么还没有结束呢?
- 链接
gcc
那最后一步到底是干什么的呢?
gcc demo.o -o main
或gcc demo.c -o demo.o
在这里涉及到一个重要的概念:函数库。 读者可以重新查看这个小程序,在这个程序中并没有定义”printf”的函数实现,且在预编译中包含进的”stdio.h”中也只有该函数的声明,而没有定义函数的实现,那么,是在哪里实现”printf”函数的呢?最后的答案是:系统把这些函数实现都被做到名为libc.so.6的库文件中去了,在没有特别指定时,gcc会到系统默认的搜索路径”/usr/lib”下进行查找,也就是链接到libc.so.6库函数中去,这样就能实现函数”printf” 了,而这也就是链接的作用。这里面必须有main函数才能执行成功喔
以后我们自己也会写一写越来越复杂的程序,像数据结构类的,就不是一个文件能包含的了,甚至我们需要自己写一些函数去实现某些功能。当这个函数不在我们的main函数所在的文件里时,我们需要把这个函数所在的文件的头文件包含进来。在gcc的最后一步,链接时才去检查有没有这个函数。so,当我们的头文件或者函数不在当前路径下和系统默认路径下,就需要指定喽。