1.1 简介

对于.c 格式的C文件，可以采用 gcc 或 g++编译。

对于 .cc、.cpp 格式的C++文件，应该采用 g++进行编译。

常用的选项：

注意：这个编译器编译出来的文件是为了在X86的linux系统环境下运行的。

1.2 gcc的编译过程

过程：预编译à编译à汇编à链接

当我们进行编译的时候,要使用一系列的工具,我们称之为工具链。其中包括：预处理器、编译器、汇编器as、连接器。

一个编译过程可以用图2.1 来表示， 包括下面几个阶段：

(1)预处理：预处理器将对源文件中的宏进行展开。

(2)编译：gcc 将 c 文件编译成汇编文件（.s）。

(3)汇编：as 将汇编文件编译成机器码（.o）。

(4)链接：将目标文件和外部符号进行连接，得到一个可执行二进制文件。

1.3 gcc所支持的后缀

1.4 gcc常用选项

例子：

下面以一个很简单的test.c 来探讨这个过程。

#include 
#define NUMBER (1 + 2)
int main()
{int x = NUMBER;return 0;
}

1. 预处理： gcc -E test.c -o test.i。

我们用cat 查看 test.i 的内容如下：

    ......        //大多都是stdio.h文件内容# 943 "/usr/include/stdio.h" 3 4# 3 "test.c" 2int main(void){int x = (1+2);return 0;}

我们可以看到，文件中宏定义NUMBER 出现的位置被(1+2)替换掉了，还有把stdio.h的内容都添加进来了。

2. 编译： gcc -S test.i -o test.s。

通过cat test.s 查看test.s 的内容为汇编代码如下：

junjia@junjia:~/works/3rd_day/1st_test$ cat test.s.file    "test.c".text.globl    main.type    main, @functionmain:.LFB0:.cfi_startprocpushl    %ebp.cfi_def_cfa_offset 8.cfi_offset 5, -8movl    %esp, %ebp.cfi_def_cfa_register 5subl    $16, %espmovl    $3, -4(%ebp)movl    $0, %eaxleave.cfi_restore 5.cfi_def_cfa 4, 4ret.cfi_endproc.LFE0:.size    main, .-main.ident    "GCC: (Ubuntu 4.8.4-2ubuntu1~14.04) 4.8.4".section    .note.GNU-stack,"",@progbitsjunjia@junjia:~/works/3rd_day/1st_test$ 

3. 汇编： as test.s -o test.o 。

利用as 将汇编文件编译成机器码。得到输出文件为 test.o，test.o 中为目标机器上

的二进制文件。

用 nm 查看文件中的符号： nm test.o ，输出如下：

00000000 T main

有的编译器上会显示：

00000000 b .bss 00000000 d .data 00000000 t .text U ___main U __alloca 00000000 T _main 

既然已经是二进制目标文件了，能不能执行呢？

试一下./test.o,提示 cannot execute binary file。

因为是有U这样的符号的地址没有定下来。

4. 链接：gcc -o test test.o。

将所有的.o 文件链接起来生成可执行程序，这个时候的test就可以执行了。

一般我们编译文件没有必要那么多步骤，只要如下就够了：

gcc -o teat test.c

步骤总结：

预处理阶段：对包含的头文件（#include）和宏定义（ #define、 #ifdef 等）进行处理。

gcc –E hello.c –o hello.i 
//-o 表示输出为指定文件类型 -E 将源文件（ *.c） 转换为（ *.i）

编译阶段：检查代码规范性、语法错误等，在检查无误后把代码翻译成汇编语言。

gcc –S hello.i –o hello.s 
//-S 将已预处理的 C 原始程序（ *.i）转换为（ *.s） 

链接阶段：将.s 的文件以及库文件整合起来链接为可执行程序。

gcc –o hello.exe hello.s 
//最后将汇编语言原始程序(*.s)和一些库函数整合成（ *.exe） 

示例1：几种编译过程。

#include 
#define MAX 100
#define max(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b)) //宏定义，执行-E 之后被替换
main()
{printf("MAX=%d\n", MAX);printf("max(3,4)=%d\n", max(3, 4));
}

//法一：

gcc –E project1.c –o project1.i //预编译，生成已预编译过的 C 原始程序*.i

gcc –S project1.i –o project1.s //编译，生成汇编语言原始程序*.s

gcc –o project1.exe project1.s //链接，生成可执行程序

//法二：

gcc –c project1.c –o project1.o //编译

gcc –o project1.exe project1.o //链接

//法三：

gcc –o project1.exe project1.c //编译并链接

示例2：-D选项的使用。

#include 
main()
{#ifdef lry //表示如果定义了 lry，即命令行参数传了 lry，就执行下面的输出printf("lry is defined!\n");#elseprintf("lry is not defined!\n");#endifprintf("main exit\n");
}

编译过程：

gcc –E project2.c –o project2.i –D lry

//条件编译，用-D 传递，如果没有传 lry 则执行#else

gcc –S project2.i –o project2.s

gcc –o project2.exe project2.s

或：gcc –o project2 project2.c –D lry

1.5 gdb调试器

作用：对c/c++程序进行调试的。

1.让程序停止在指定的某处

2.当程序停住时，可以查看程序的运行状态（比如：变量值）

gdb命令&调试步骤

第1步：编译程序

gcc -g a.c -o a.out

第2步：启动GDB

gdb a.out //运行调试器并打开调试文件

或者：

gdb //运行gdb

file a.out //打开调试文件

第3步：打断点

break 函数名 //在函数入口处打断点

或者

break 行号 //在某行打断点

第4步：运行程序

run

其他命令：括号内是命令的简写。

下一小节：Makefile的使用