linux-gcc簡要知識點 **

• 2020 年 11 月 9 日
• 筆記
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交叉編譯

使用不同的交叉編譯工具鏈編譯源碼，能在不同框架的處理器上運行。
如：

• X86

gcc -o hello hello.c

上述命令編譯出來的文件能在 X86 上運行，因為 gcc 編譯工具鏈是給PC編譯的。

• ARM

arm-linux-gnueabihf-gcc -o hello hello.c

上述命令編譯出來的文件能在 ARM 上運行。

簡要知識點 **

1. 頭文件的作用：
   1. 聲明（declare）
2. c文件的作用
   1. 定義、實現（define）
3. 頭文件尋址
   1. 默認路徑：編譯器中的 include 目錄
   2. 可指定：
      1. #include "xx/xx.h" ：由當前文件路徑算起
      2. 編譯時用 “-I” 選項指定
4. c文件內的外部函數在哪裡，如 printf 函數：
   1. 庫：
      1. 默認路徑：編譯器中的 lib 目錄
      2. 可指定：
         1. 編譯時用 “-I” 指定庫文件
         2. 編譯時用 “-L”指定庫目錄
5. 怎麼確定交叉編譯器中頭文件的默認路徑？
   1. 進入交叉編譯器的目錄，使用find命令直接查找，如
      • 執行”find -name “stdio.h”“
6. 怎麼確定交叉編譯器中庫的默認路徑？
   1. 進入交叉編譯器的目錄，執行”find -name lib“,進去看看， 有很多 .so 文件的裏面就是要找的路徑。

一些概念

1. 交叉編譯工具鏈中的 include 目錄和lib 目錄：
   1. include 存放頭文件
      1. 這些頭文件一般是函數聲明，還有一些變量聲明，名字空間，宏定義，typedef 等等
   2. lib 存放obj文件的(對gcc來說為.o)
      1. 也就是說，一些庫文件，人家不想讓你看見源代碼，只是給了你中間生成的obj文件

GCC編譯器

 PC機上的編譯工具鏈有 gcc、ld、objcopy、objdump等等，他們編譯出來的程序能在 X86 平台上運行。
 要使編譯出來的的程序能在 ARM 上運行，就必須使用交叉編譯工具鏈 xxx-gcc、xxx-ld等（不同版本的編譯器的前綴不一樣，如 arm-linux-gcc）。

GCC簡要使用

GCC編譯過程 **

 一個C/C++文件要經過預處理、編譯、彙編、鏈接等4個步驟才能變成一個可執行文件。（日常交流中用 編譯 統稱以上四大步驟）

1. 預處理，在預處理過程中，對源代碼文件中的文件包含(include)、 預編譯語句(如宏定義define等)進行展開，生成.i文件。 可理解為把頭文件的代碼、宏之類的內容轉換成更純粹的C代碼，不過生成的文件以.i為後綴。
2. 編譯，把預處理後的.i文件通過編譯成為彙編語言，生成.s文件，即把代碼從C語言轉換成彙編語言，這是GCC編譯器完成的工作。
3. 彙編，將彙編語言文件經過彙編，生成目標文件.o文件，每一個源文件都對應一個目標文件。即把彙編語言的代碼轉換成機器碼，這是as彙編器完成的工作。
4. 鏈接，最後將每個源文件對應的.o文件鏈接起來，就生成一個可執行程序文件，這是鏈接器ld完成的工作。
   • 鏈接分為兩種
     • 動態鏈接
       • GCC編譯時的默認選項。
       • 指應用程序運行時才去加載外部的代碼庫。
     • 靜態鏈接
       • 鏈接時使用選項 –static
       • 它在編譯階段就會把所有用到的庫打包到自己的可執行程序中。

常用的編譯選項

編譯多個文件

1. 一起編譯、鏈接：
   如：

gcc -o hello main.c hello.c

2. 分開編譯，統一鏈接：
   如：

gcc -c -o main.o main.c
gcc -c -o hello.o hello.c
gcc -o hello main.o hello.o

製作、使用動態庫

1. 製作、編譯：

gcc -c -o main.o main.c
gcc -c -o hello.o hello.c
gcc -shared -o libhello.so hello.o hello1.o // (*可以使用多個 .o 生成一個動態庫*)
gcc -o hello main.o -lhello -L <目錄路徑> // （*該路徑為 libhello.so 文件所在目錄*）

2. 運行
   1. 把 libhello.so 放到PC或板子的/lib目錄下，然後運行test程序。
   2. 如果不想把 libhello.so 放到/lib, 也可以放到自己新建的某個目錄，如 /mylib，然後執行：

export  LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/a
./hello

(其實就是修改 庫的環境變量。)

製作、使用靜態庫

gcc -c -o main.o main.c
gcc -c -o hello.o hello.c
ar   crs   libhello.a hello.o hello1.o // (*可以使用多個 .o 生成一個靜態庫*) 
gcc -o hello main.o libhello.a // (*如果 .a 不在當前目錄下，需要指定它的絕對路徑或相對路徑*)

注意：不需要把 hello.a 靜態庫文件拉到板子上

很有用的選項

gcc -E main.c // 查看預處理結果，比如頭文件是哪個
gcc -E -dM main.c > h.txt // 把所有的宏展開，保存到 h.txt 文件里
gcc -Wp,-MD,yl.dep -c -c -o main.o main.c // 生成依賴文件 yl.dep，後面 Makefile 會用到

參考

• 韋東山
• 野火
• gcc-gun
• 建議：想看庫文件源碼時，如printf、malloc之類的，可以進入glibc的官網地址學習