GCC编译过程，静态库与动态库-创新互联

一、Linux下GCC编译器编译过程

序号	过程名	过程	代码
1	预处理preprocessing	将.c中的头文件，宏定义展开及替换,生成.i文件	gcc -E -o hello.i hello.c
2	编译compilation	将预处理之后的.i文件生成汇编代码.s文件	gcc -S -o hello.s hello.i
3	汇编assembly	把.s汇编文件生成.o目标文件	gcc -c -o hello.o hello.s
4	链接linking	将汇编生成的.o obj文件，系统库的obj文件,库文件链接起来，最终生成可以在特定平台运行的可执行程序	gcc -o hello hello.o

二、include 包含头文件

#include<>
【只能包含标准库的头文件.h】用尖括号包含头文件，在系统指定的路径下找头文件。
#include " "
【不仅能包含标准库的头文件.h 多了一个在当前路径下找头文件】用双引号包含头文件，先在当前目录下找头文件，找不到，再到系统指定的路径下找。

三、define

定义一个宏	      		#define P 3.14
 终止一个宏				#undef P 		(想在中间终止宏，后面遇到宏不可用)
 
 不带参宏             #define  P      3.1415
 带参宏               #define S(a,b)   (a)*(b)        (宏的形参没有类型)

宏是在预编译的时候进行替换
宏的作用范围：从定义的地方到本文末尾

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带参宏和带参函数的区别

1.带参宏被调用多少次就会展开多少次，执行代码的时候没有函数调用过程，不需要压栈弹栈。
所以带参宏，是浪费了空间，因为被展开多次，节省了时间。
2.带参函数，代码只有一次，存在代码段，调用的时候去代码段取指令，调用的时候要压栈弹栈。有个调用的过程，带参函数是浪费了时间，节省了空间。
3.带参函数的形参是有类型的，带参宏的形参是没有类型名

四、选择性编译

(1) ifdef
如果在当前.c上定义过AA这个宏，就编译代码段1 ，否则编译代码段2

#ifdef AA
    代码段1
#else
    代码段2
#endif

(2) ifndef
如果在当前.c上没有定义过BB这个宏，就编译代码段1 ，否则编译代码段2

#ifndef BB
    代码段1
#else
    代码段2
#endif

一般用在#include"aa.h"中，避免头文件重复包含。
在aa.h中
    #ifndef __FUN_AA__
    #define __FUN_AA__
    extern int funaa*(int x, int y);
    #endif

五、静态库与动态库

我们经常用到库函数，比如printf，strcpy
实际上库函数都是由编译系统提供的，它会将库函数的源码对应的.c 编译成库文件，
我们的代码中只需要调用这些库函数所在的库文件就可以了 (就是#include)。

1、什么是静态、动态编译？

静态编译：使用的是静态库文件进行编译
gcc -static hello.c -o hello
要把静态库文件打包编译到可执行程序中

动态编译：使用的是动态库文件进行编译（默认）
gcc hello.c -o hello
不会把动态库文件打包编译到可执行程序中，只是编译链接关系
运行可执行程序时需要依赖静态库

**静态链接：** 是由编译器在链接时将库的内容加入到可执行程序中的做法。
                  这里的库指的是静态链接库	（windows下以.lib为后缀，linux下以.a为后缀）

**动态链接：** 把链接这个过程推迟到了运行时再进行，在可执行文件装载时或运行时，由操作系统的装载程序加载库。
                  这里的库指的是动态链接库（windows下以.dll为后缀，linux下以.so为后缀）

2、为什么要使用静态、动态编译？

不想让别人看见内部接口的实现细节，只需要提供一个接口名和链接库文件。

3、使用静态编译/动态编译

文件1： mylibguo.c 定义 max()方法
文件2： mylibguo.h 声明 max()方法
文件3： myTest.c 主函数，调用max()方法

文件1 mylibguo.c

#includeint max(int a, int b)
{if(a >= b)
                return a;
        else
                return b;
}

文件2 mylibguo.h

#ifndef __MAX_H__
#define __MAX_H__
extern int max(int a, int b);
#endif

文件3 myTest.c

#include#include "mylibguo.h"

int main()
{printf("this is main()\n");
  int num = 0;
  num = max(5, 9);
  printf("In main(), num=%d\n",num);
  return 0;

正常编译

gcc myTest.c mylibguo.c -o myTest
./myTest

3.1、使用静态编译

（1）制作静态库将mylibguo.c打包成库文件（.a）

gcc -c mylibguo.c -o mylibguo.o
ar rc libguo.a mylibguo.o

生成的库文件需要以lib开头， .a结尾【此处为 libguo.a 】
有了静态库文件后，编译文件就不需要知道main函数中调用的接口的具体实现了【也就是不需要mylibguo.c】，只需要调用接口的声明【mylibguo.h】和库文件 libguo.a

（2）利用静态库编译程序

方法一：库文件和main文件在同一个目录

gcc -static myTest.c libguo.a -o myTest
./myTest

结果:

this is main()
In main(), num=9

方法二：可以指定头文件及库文件的路径
把头文件和库文件移动至/home_local/tester/suki/normalTest/1128/guo目录

pwd
/home_local/tester/suki/normalTest/1128
ll
total 24
drwxrwxr-x 2 tester tester    6 Nov 28 02:20 guo
-rw-rw-r-- 1 tester tester 1388 Nov 27 23:59 libguo.a
-rw-rw-r-- 1 tester tester   75 Nov  3 23:53 mylibguo.h
-rw-rw-r-- 1 tester tester  169 Nov 28 00:08 myTest.c

mv libguo.a mylibguo.h guo/

ll
total 16
drwxrwxr-x 2 tester tester   40 Nov 28 02:21 guo
drwxrwxr-x 2 tester tester   42 Nov 28 00:06 move
-rwxrwxr-x 1 tester tester 8632 Nov 28 00:10 myTest
-rw-rw-r-- 1 tester tester  169 Nov 28 00:08 myTest.c

gcc -static myTest.c -o myTest -L/home_local/tester/suki/normalTest/1128/guo -lguo -I /home_local/tester/suki/normalTest/1128/guo
./myTest

结果:

this is main()
In main(), num=9

-L 大写L		库文件的路径
	-l 小写L		指定找哪个库，只要写库文件名，lib后 .a前的部分
	-I 大写I		指定头文件的路径

方法三：将库文件和头文件放在系统默认指定的路径下

库文件默认路径是    /lib  或 /usr/lib
	头文件默认路径是    /usr/include
	sudo mv libguo.a   /usr/lib
	sudo mv mylibguo.h  /usr/include

gcc -static myTest.c -o myTest -lguo
./myTest

3.2、使用动态编译

（1）制作动态库将mylibguo.c打包成库文件（.so）

gcc -shared mylibguo.c -o libguo.so

生成的库文件需要以lib开头， .so结尾【此处为 libguo.so 】
有了动态库文件后，编译文件就不需要知道main函数中调用的接口的具体实现了【也就是不需要mylibguo.c】，只需要调用接口的声明【mylibguo.h】和库文件 libguo.so

（2）利用动态库编译程序

方法一：库文件和main文件在同一个目录

gcc myTest.c libguo.so -o myTest

A 可以看到已经生成了可执行文件

ll
-rwxrwxr-x 1 tester tester 8600 Nov 28 19:01 myTest

B 执行可执行文件
发现在加载动态库的时候出错了

./myTest
./myTest: error while loading shared libraries: libguo.so: cannot open shared object file: No such file or directory

动态库只是建立链接关系，可执行程序运行的时候加载.so中的代码后，才去执行。执行时还需要依赖动态库，这个库不是一个标准的C库，并且还没有放在默认指定的路径下，所以在运行时系统还找不到，因此要添加环境变量，让系统知道，这个库在哪

export LD_LIBRARY_PATH=./:SLD_LIBRARY_PATH

执行

./myTest

结果

this is main()
In main(), num=9

方法二：头文件及库文件假设在 /home_local/tester/suki/normalTest/1129/guo 目录

gcc myTest.c -o myTest -L/home_local/tester/suki/normalTest/1129/guo -lguo -I/home_local/tester/suki/normalTest/1129/guo

执行，生成了myTest,说明编译成功，但是运行时出错

./myTest
./myTest: error while loading shared libraries: libguo.so: cannot open shared object file: No such file or directory

因为编译时找到了库函数，但是链接时找不到库，
需要执行以下操作，把链接库目录加入搜索路径

export LD_LIBRARY_PATH=/home_local/tester/suki/normalTest/1129/guo:$LD_LIBRARY_PATH

执行

./myTest

结果

this is main()
In main(), num=9

方法三：库文件和main文件均在系统路径下

cp libguo.so   /usr/lib
cp mylibguo.h  /usr/include
gcc myTest.c -o myTest -lguo
./myTest

	我们前面的静态库也放在/usr/lib下了，那么连接的到底是静态库还是动态库呢

当静态库与动态库重名时，系统会优先连接动态库，或者通过加上-static来连接静态库。

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网页题目：GCC编译过程，静态库与动态库-创新互联
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