第001节_gcc编译器1_gcc常用选项__gcc编译过程详解

gcc的使用方法

gcc [选项] 文件名

gcc常用选项

一个c/c++文件要经过预处理、编译、汇编和链接才能变成可执行文件。

（1）预处理

C/C++源文件中，以#开头的命令被称为预处理命令，如包含命令#include、宏定义命令#define、条件编译命令#if、#ifdef等。预处理就是将要包含(include)的文件插入原文件中、将宏定义展开、根据条件编译命令选择要使用的代码，最后将这些东西输出到一个.i文件中等待进一步处理。

（2）编译

编译就是把C/C++代码(比如上述的.i文件)翻译成汇编代码。

（3）汇编

汇编就是将第二步输出的汇编代码翻译成符合一定格式的机器代码，在Linux系统上一般表现为ELF目标文件(OBJ文件)。反汇编是指将机器代码转换为汇编代码，这在调试程序时常常用到。

（4）链接

链接就是将上步生成的OBJ文件和系统库的OBJ文件、库文件链接起来，最终生成了可以在特定平台运行的可执行文件。

hello.c(预处理)->hello.i(编译)->hello.s(汇编)->hello.o(链接)->hello

详细的每一步命令如下：

gcc -E -o hello.i hello.c

gcc -S -o hello.s hello.i

gcc -c -o hello.o hello.s

gcc -o hello hello.o

上面一连串命令比较麻烦，gcc会对.c文件默认进行预处理操作，使用-c再来指明了编译、汇编，从而得到.o文件,

再将.o文件进行链接，得到可执行应用程序。简化如下：

gcc -c -o hello.o hello.c

gcc -o hello hello.o

第002节gcc编译器2深入讲解链接过程

前面编译出来的可执行文件比源代码大了很多，这是什么原因呢？

我们从链接过程来分析，链接将汇编生成的OBJ文件、系统库的OBJ文件、库文件链接起来，crt1.o、crti.o、crtbegin.o、crtend.o、crtn.o这些都是gcc加入的系统标准启动文件，它们的加入使最后出来的可执行文件相原来大了很多。

-lc：链接libc库文件，其中libc库文件中就实现了printf等函数。

1

gcc -v -nostdlib -o hello hello.o:

会提示因为没有链接系统标准启动文件和标准库文件，而链接失败。

这个-nostdlib选项常用于裸机bootloader、linux内核等程序，因为它们不需要启动文件、标准库文件。

一般应用程序才需要系统标准启动文件和标准库文件。

裸机/bootloader、linux内核等程序不需要启动文件、标准库文件。

动态链接使用动态链接库进行链接，生成的程序在执行的时候需要加载所需的动态库才能运行。

动态链接生成的程序体积较小，但是必须依赖所需的动态库，否则无法执行。

gcc -c -o hello.o hello.c

gcc -o hello_shared hello.o

静态链接使用静态库进行链接，生成的程序包含程序运行所需要的全部库，可以直接运行，

不过静态链接生成的程序体积较大。

gcc -c -o hello.o hello.c

gcc -static -o hello_static hello.o

第003节c语言指针复习1_指向char和int的指针

日常中，我们把笔记写到记事本中，记事本就相当于一个载体（存储笔记的内容）。

C语言中有些变量，例如，char、int类型的变量，它们也需要一个载体，来存储这些变量的值，这个载体就是内存。

比如我们的电脑内存有4GB内存，也就是4*1024*1024*1024=4294967296字节。

我们可以把整个内存想象成一串连续格子，每个格子(字节)都可以放入一个数据，如下图所示。

每一个小格子都有一个编号，小格子的编号从0开始，我们可以通过读取格子的编号，得到格子里面的内容。同理，我们根据内存的变量的地址，来获得其中的数据。

下面写个小程序进行测试，实例：

point_test.c

#include

int main(int argc, char *argv[])

{

printf("sizeof(char ) = %dn",sizeof(char ));

printf("sizeof(int ) = %dn",sizeof(int ));

printf("sizeof(char *) = %dn",sizeof(char *));

printf("sizeof(char **) = %dn",sizeof(char **));

return 0;

}

根据程序可以看出来，函数的功能是输出,char,int,char **类型所占据的字节数；

编译

gcc -o pointer_test pointer_test.c

运行应用程序：

./pointer_test

结果：（我用的是64位的编译器）

sizeof(char ) = 1

sizeof(int ) = 4

sizeof(char *) = 8

sizeof(char **) = 8

可以看出在64位的机器中，用8个字节表示指针，我们可以测试一下用32位的机器编译

编译：

gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c //加上**-m32**:编译成32位的机器码

编译可能会出现下面提示错误：

/usr/include/features.h:374:25: fatal error: sys/cdefs.h: No such file or directory

解决错误，安装lib32readline-gplv2-dev，执行：

sudo apt-get install lib32readline-gplv2-dev

重新编译

gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c //没有错误

运行生成的应用程序

./pointer_test

结果：

sizeof(char ) = 1

sizeof(int ) = 4

sizeof(char *) = 4

sizeof(char **) = 4

可以看出编译成32位的机器码，指针就是用4个字节来存储的，

总结：

所用变量不论是普通变量(char,int)还是指针变量，都存在内存中。

所用变量都可以保存某些值。

怎么使用指针?

取值

移动指针

实例0

步骤一

#include

void test0()

{

char c;

char *pc;

/*第一步 : 所有变量都保存在内存中，我们打印一下变量的存储地址*/

printf("&c =%pn",&c);

printf("&pc =%pn",&pc);

}

int main(int argc, char *argv[])

{

printf("sizeof(char ) = %dn",sizeof(char ));

printf("sizeof(int ) = %dn",sizeof(int ));

printf("sizeof(char *) = %dn",sizeof(char *));

printf("sizeof(char **) = %dn",sizeof(char **));

printf("//==============n");

test0();

return 0;

}

编译：

gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c

运行：

./pointer_test

结果：

sizeof(char ) = 1

sizeof(int ) = 4

sizeof(char *) = 4

sizeof(char **) = 4

//==============

&c =0xffaaa2b7

&pc =0xffaaa2b8

从运行的结果我们可知，变量c的地址编号(即地址)是0xffaaa2b7，指针变量pc的地址编号是0xffaaa2b8，如下图所示，编译成32位的机器码，字符类型占用一个字节，指针类型就是用4个字节来存储的。

步骤二

我们把test0()函数里面的变量保存(赋予)一些值，假如这些变量不保存数据的话，那么存储该变量的地址空间就会白白浪费，就相当于买个房子不住，就会白白浪费掉。

我们把上面程序中的test0()函数里面的字符变量c,指针变量pc进行赋值。

c = ‘A’; //把字符‘A’赋值给字符变量c

pc = &c; //把字符变量c的地址赋值给指针变量pc

然后把赋值后变量的值打印出来

printf("c =%cn",c);

printf("pc =%pn",pc)

编译：

gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c

运行：

./pointer_test

结果：

sizeof(char ) = 1

sizeof(int ) = 4

sizeof(char *) = 4

sizeof(char **) = 4

//==============

&c = 0xffb009b7

&pc = 0xffb009b8

c = A

pc = 0xffb009b7

从运行的结构来看字符变量和指针变量的地址编号发成了变化，所以在程序重新运行时，变量的地址，具有不确定性，字符变量c存储的内容是字符‘A’，指针变量pc存储的内容是0xffb009b7（用四个字节来存储）。

由于内存的存储方式是，小端模式：低字节的数据放在低地址，高字节的数据放在高地址。在内存中的存储格式如下图所示。

步骤三

我们辛辛苦苦定义的指针类型变量，我们要把他用起来了，下面我们来分析一下，用指针来取值，‘*’：表示取指针变量存储地址的数据。

我们在test0()函数里面添加如下代码：

printf("*pc =%cn",*pc);

printf("//=================n");

编译：

gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c

运行：

./pointer_test

结果：

sizeof(char ) = 1

sizeof(int ) = 4

sizeof(char *) = 4

sizeof(char **) = 4

//==============

&c =0xfff59ea7

&pc =0xfff59ea8

c =A

pc =0xfff59ea7

*pc =A

//=================

指针变量pc存储的内容是是字符变量c的地址，所以*pc就想相当于取字符变量c的内容。如图

实例1

步骤一

我们在上面函数的基础上，写一个函数test1()

void test1()

{

int ia;

int *pi;

char *pc;

/*第一步 : 所有变量都保存在内存中，我们打印一下变量的存储地址*/

printf("&ia =%pn",&ia);

printf("&pi =%pn",&pi);

printf("&pc =%pn",&pc);

}

main.c

int main(int argc, char *argv[])

{

printf("sizeof(char ) = %dn",sizeof(char ));

printf("sizeof(int ) = %dn",sizeof(int ));

printf("sizeof(char *) = %dn",sizeof(char *));

printf("sizeof(char **) = %dn",s