Linux学习笔记|GCC编译指令基础|静动态库|makefile

一、GCC 编译指令基础

1. 基本编译命令
   • gcc -o code code.c和gcc code.c -o code：这两条命令功能相同，都是使用 GCC 编译器将code.c源文件编译成名为code的可执行文件。-o选项用于指定输出文件名，选项位置在源文件前后不影响最终结果。
2. 编译过程分步指令
   • 预处理：gcc -E code.c -o code.i，该指令对code.c进行预处理，生成code.i文件，预处理主要处理源文件中的宏定义、头文件包含等。
   • 编译：gcc -S code.i -o code.s，将预处理后的code.i文件编译成汇编语言文件code.s，此过程将高级语言转换为汇编语言。
   • 汇编：gcc -c code.s -o code.o，把汇编语言文件code.s汇编成目标文件code.o，目标文件是机器语言代码，但还未进行链接。
   • 链接：gcc code.o -o code，将目标文件code.o与必要的库文件链接起来，生成最终可执行文件code 。
3. 编译选项及问题
   • -c选项：gcc -c code.c可生成目标文件code.o，但此时code.o不能直接执行，因为还缺少链接步骤，未解决外部符号引用等问题。
   • 权限问题：编译生成的可执行文件可能存在权限问题，如提示not a dynamic executable或you do not have execute permission for './code.o' ，需要通过chmod命令赋予执行权限，如chmod +x code 。
   • 链接库问题：如果程序依赖某些库，编译时可能需要指定库路径和库名。例如，链接动态库时，若提示找不到库文件，可通过-L选项指定库路径，-l选项指定库名（如gcc code.c -L/path/to/lib -lmylib -o code ）。

二、静态链接与动态链接

1. 库的分类与命名
   • 静态库：在 Windows 下通常以.lib为后缀，在 Linux 下以.a为后缀，命名一般为libXXX.a 。
   • 动态库：Windows 下后缀为.dll ，Linux 下后缀为.so ，命名形式如libXXX.so 。
2. 链接方式及特点
   • 静态链接：使用-static选项，如gcc code.c -o myexe_static -static 。优点是可执行文件独立，不依赖外部库就能运行；缺点是文件体积大，若多个程序使用相同库，会在内存中存在多份库代码副本。
   • 动态链接：默认链接方式，如gcc code.c -o myexe 。优点是可执行文件体积小，多个程序可共享库的内存副本；缺点是运行时依赖库文件存在且版本正确，否则会出现找不到库或库版本不兼容问题 。

三、Makefile 基础

1. 基本概念
   • make是 Linux 系统内置命令，Makefile是用户编写的文本文件，用于自动化构建和维护项目。
2. 编写规则
   • 目标、依赖关系和命令：一个简单的Makefile示例：

     myexe: code.cgcc -o myexe code.c

                                        依赖关系+依赖方法 =等于我们要编译程序的目的 

这里myexe是目标，code.c是依赖文件，gcc -o myexe code.c是构建目标的命令。

• 自动推导：Makefile能自动推导一些常见命令，如对于myexe: code.c ，若不写具体命令，make会尝试使用默认规则推导命令（类似于gcc -o myexe code.c ）。
• 清理规则：常添加clean目标用于清理生成的文件，如：

clean:rm -f myexe code.o

 使用make clean可执行清理操作。
3. 最佳实践

• 文件时间戳判断：make根据文件的修改时间戳判断是否需要重新构建目标。如果目标文件不存在，或目标文件的时间戳比其依赖文件旧，make会执行相应命令重新构建。
• 多目标和复杂依赖处理：对于大型项目，Makefile可处理多个目标以及复杂的依赖关系，通过合理组织规则，提高项目构建效率。