2.1.GCC编译器
linux系统下主要的编译器为GCC(GNU Complier Collection)，最初GCC只是一个C语言编译器(GNU C Complier)，现在GCC已经是一个包含众多语言的编译器了，也就是GNU编译器套件的意思。
GCC能将C、C++语言源程序和目标程序编译链接为可执行文件，如果没有给出可执行文件的名字，GCC将生成名为“a.out”文件。
2.1.1 基本工作流程
使用GCC将C语言源程序生成可执行文件的过程需要经过四个相互关联的步骤：预处理，编译，汇编，链接。
- 调用“cpp”进行预处理生成.i文件。处理所有”#include”预编译指令，#if #endif条件预编译指令，“#define”宏定义，删除注释。
命令：gcc -E -o hello.i hello.c
- 调用“ccl”进行编译。生成.s汇编代码文件。
命令：gcc -S -o hello.s hello.i
- 调用“as”指令进行汇编，则是一个针对汇编语言的步骤。生成机器唯一识别的.o二进制目标文件。
命令：gcc -c -o hello.o hello.s
- 调用“ld”完成最后的链接工作，将汇编形成的obj文件，系统库的obj文件和库文件链接起来，形成可执行文件。
2.2.2 GCC编译器基本用法
1.生成带有调试信息的可执行文件(-g)
gcc -g -o outfile infile
此时将在编译时加上调试信息，以便供GDB调试器调试。
2. 设置自定义头文件路径(-I dirname)
gcc -I dirname infile
将dirname中所指的目录加入程序头文件目录列表中，也就是在系统预设包含文件目录之前先到dirname目录下搜寻相应的头文件。
第一种情况，预处理程序cpp在系统预设包含文件目录(如/usr/include)中搜寻相应的文件。
第二种情况，cpp先在当前目录中搜寻头文件，然后再去系统预设包含文件目录(如/usr/include)中搜寻。
3.编译时加载库文件（-l name）
2.2 Makefile文件的使用
一个工程有很多函数，但只有一个main函数，其他函数可能被写在工程的不同源文件中。
可采用两种方式编译生成可执行文件。
所以用户可以在一个名为Makefile文件中定义一系列的规则来指定需要编译的文件，如哪些文件需要先编译，那些
文件需要后编译，那些文件需要重新编译。这样用户只需输入make命令，即可根据makefile文件中的规则变异工程文件。
对于大型的开发项目来说，可能包括很多源文件，使用make和makefile文件可以清晰地理顺各个源文件之间的关系。
2.3.1 make命令
make主要是通过make命令调用makefile文件，通过makefile文件描述源程序之间的相互依赖关系，并自动维护编译工作。
make调用格式：
- “make 目标”,查找makefile文件中指定的目标
一般都省略目标直接用make来查找makefile文件中的第一个目标。
2.3.2 makefile文件的命名
通常应该使用“makefile”或“Makefile”作为一个makefile文件的文件名。
用户只需要输入make命令即可根据当前目录下的makefile文件中的规则编译工程文件。2.3.3 makefile文件的内容
1.显式规则
描述了如何更新一个或多个目标文件。
如果不在vim中敲tab，gcc将会报Makefile missing separator. Stop.错误。
如果hello不存在则进行编译。
- 如果hello日期没有hello.c日期新则进行编译。
2.隐含规则
隐含规则不需要在makefile命令中明确给出重建特定目标文件所需要的细节描述，而是make命令根据一类目标文件（通常根据文件名的后缀）自动推导。
同时，MakeFile文件还支持一些预设的自动化变量，且只能出现在规则的命令中。
$ ^——所有的依赖文件，以空格隔开
$<——第一个依赖文件的名称
$@——目标的完整名称。3.变量定义
类似于C语言的宏，大小写敏感（推荐大小写搭配名字）
Makefile文件仅用一个字符或者字符串作为变量来代表一段字符串。
定义之后就可以引用该变量。
引用方式为：$(变量名)或 ${变量名}
4.指示符
5.注释
通过#进行注释。
clean规则用于删除中间生成的临时文件和最终的可执行文件“-f”选项强制执行。2.3 GDB调试器
编写源程序后通过编译器可以生成可执行程序。错误可以分为编译错误和执行错误。
编译错误是指在gcc编译时产生错误，需要根据错误提示找到错误，从第一个错误开始找；然后在网上搜索错误提示；最后总结编译错误的解决方法。
运行错误是指在gcc时正确，但在运行时产生了错误。可以通过GDB调试和打印调试找出问题。
GDB是一种字符界面调试器。
打印调试是指在程序适当位置加printf提示语句(记得在printf中加\n)，在调用函数后根据函数返回值结合error值查找错误。2.3.1 GDB使用
使用gcc的-g选项编译源程序，生成带调试信息的可执行文件。
在命令行中输入：
gdb hello
进入GDB调试环境：
2.3.2 常用命令
break：设置断点。
clear：删除刚才停止处的断点。
continue：从断点开始继续执行
kill：异常中止在gdb下控制的程序
print：显示变量或表达式的值
next：执行下一个源程序行，若断点所在行为函数调用，则不进入函数内部
quit：退出gdb
run：执行该程序
step：执行下一个程序行，若断点所在行为函数调用，则进入函数内部。
whatis：显示变量或函数类型
上述指令可直接缩写为首字母。
2.4 库
库函数是由系统提供的，供程序员开发时调用，完成特定功能的函数，如printf等，一般是.o目标代码，都需要将.c源文件生成目标文件。
库函数便于编程；可以隐藏细节，降低开发难度和开发周期；也可以保护商业软件的知识产权。
存放函数的文件就像存放函数的仓库，如Glibc库，提供了系统调用和C库的基本函数。
linux库有两种形式：静态库和动态库（共享库）。由.o文件创建。
Linux的库都放在/usr/lib和/lib目录中。GCC在链接时将首先搜索这两个目录。linux将首先搜索指定库的共享库，如果找不到，才会去搜索静态库。
静态库的代码在编译时就已经链接到开发人员开发的应用程序中；
动态库（共享库）只是在程序开始运行时载入，在编译时，只需要简单的指定需要使用的库函数。
因为共享库并没有在程序里包括库函数的内容，只是包含了对库函数的引用，因此可执行文件的代码规模较小。
库文件名都是由前缀lib，库名以及后缀组成。
2.4.1 静态库
静态库的创建与使用：
将fun1.c和fun2.c生成静态库libc.a
- 分别生成目标文件fun1.o，fun.o
gcc -c fun1.c fun2.c
- 生成静态库（libxxx.a）
ar -rc/rsc libc.a fun1.o fun2.o
- 在usehello.c中使用静态库libc.a
gcc -o usehello_static usehello.c -L -lc -static
-static是强制调用libc.a静态库，如果共享库和静态库同时存在的话，优先链接共享库。
如果将libc.a复制到/lib或/usr/lib，就可以去除上述命令中的-L命令。
cp libc.a /usr/lib
可使用lld命令或ls -l命令查看usehello_static依赖库
lld usehello_static
ls -l usehello_static
2.4.2 动态库
so是 share object的缩写。
动态库的使用与创建：
- 生成目标文件fun1.o fun2.o:
gcc -fpic -c fun1.c fun2.c
-fpic产生位置独立的代码，pic是position independence code的缩写。因为在编译时，还不知道装入内存的位置，所以不加上此选项，库文件不会正确执行。
- 生成共享库
gcc -shared -o libc.so fun1.o fun2.o - 共享库的使用
共享库默认搜索路径是/usr/lib或/lib，拷贝过去：
cp libhello.so /usr/lib
使用动态链接库：
gcc -o usehello_dynamic usehello.c –lc
或者不拷贝直接使用以下命令编译：
gcc -o usehello_dynamic usehello.c –L ./ –lc
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