1、C語言編譯過程

1、預(yù)編譯
將 .c 中的頭文件展開、宏展開。生成的文件是 .i 文件。預(yù)處理操作過程不會進(jìn)行語法檢查。
2、編譯
將預(yù)處理之后的 .i 文件生成 .s 匯編文件。
3、匯編
將 .s 匯編文件生成 .o 目標(biāo)文件。
4、鏈接
將 .o 文件鏈接成 可執(zhí)行目標(biāo)文件。

2、單c文件編譯實(shí)踐

hello.c文件

#include<stdio.h>int main() {printf("Hello World! \n");return 0;
}

Linux 下GCC 編譯器編譯過程
1、預(yù)處理
gcc -E hello.c -o hello.i
2、編譯
gcc -S hello.i -o hello.s
3、匯編
gcc -c hello.s -o hello.o
4、鏈接
gcc hello.o -o hello

3、多c文件編譯實(shí)踐

#include<xxx.h> // 用尖括號包含頭文件，在系統(tǒng)指定的路徑下找頭文件
#include "xxx.h" // 用雙引號包含頭文件，先在當(dāng)前目錄下找頭文件，找不到，再到系統(tǒng)指定的路徑下找。
注意：include 經(jīng)常用來包含頭文件，可以包含.c 文件，但是大家不要包含.c。
因?yàn)?include 包含的文件會在預(yù)編譯被展開，如果一個.c 被包含多次，展開多次，會導(dǎo)致函數(shù)重復(fù)定義。所以不要包含.c 文件。

test.c文件

#include<stdio.h>
#include "max.h"
#include "min.h"int main() {int maxVal = max(1, 5);int minVal = min(1, 5);printf("最大值maxVal = %d；最小值minVal = %d \n", maxVal, minVal);return 0;
}

max.c文件

int max(int v1, int v2) {int z;if (v1>v2) {z = v1;}else {z = v2;}return z;
}

min.c文件

int min(int v1, int v2) {int z;if (v1 < v2) {z = v1;}else {z = v2;}return z;
}

max.h文件

extern int max(int v1, int v2);

min.h文件

extern int max(int v1, int v2);

gcc -E test.c -o test.i
gcc -S test.i -o test.s
gcc -c test.s -o test.ogcc -E max.c -o max.i
gcc -S max.i -o max.s
gcc -c max.s -o max.ogcc -E min.c -o min.i
gcc -S min.i -o min.s
gcc -c min.s -o min.ogcc test.o max.o min.o -o test

4、define

定義宏用 define 關(guān)鍵字，宏是在預(yù)編譯的時候進(jìn)行替換。

4.1、不帶參宏

#define PI 3.1415926

在預(yù)編譯的時候如果代碼中出現(xiàn)了 PI 就用 3.1415926 去替換。
宏定義的好處：只要修改宏定義，其他地方在預(yù)編譯的時候就會重新替換。
注意：宏定義后邊不要加分號。

宏定義的作用范圍：從定義的地方到本文件末尾。
如果想在中間終止宏的定義范圍

//終止PI 的作用
#undef PI

4.2、帶參宏

#define S(a,b) a*b

注意帶參宏的形參 a 和 b 沒有類型名：（注意歧義）
S(1,5) 即【1*5】
S(3+4,3) 即【3+4 * 3】
S((3+4),3) 即【(3+4)*3】

4.3、帶參宏和帶參函數(shù)的區(qū)別

帶參宏： 被調(diào)用多少次就會展開多少次，執(zhí)行代碼的時候沒有函數(shù)調(diào)用的過程不需要壓棧彈棧。所以帶參宏，是浪費(fèi)了空間，因?yàn)楸徽归_多次，節(jié)省時間。
帶參函數(shù)： 代碼只有一份，存在代碼段，調(diào)用的時候去代碼段取指令，調(diào)用的時候要壓棧彈棧。有個調(diào)用的過程。

帶參函數(shù)是浪費(fèi)了時間，節(jié)省了空間。
帶參函數(shù)的形參是有類型的，帶參宏的形參沒有類型名。

5、選擇性編譯ifdef、ifndef、if

選擇性編譯都是在預(yù)編譯階段處理的事情。

5.1、#ifdef

#ifdef AAA代碼段一
#else代碼段二
#endif

#include<stdio.h>
#define AAAint main(int argc, char *argv[]){
#ifdef AAAprintf("Hello World!\n");
#elseprintf("Hello China!\n");
#endifreturn 0;
}

5.2、#ifndef

#ifndef AAA代碼段一
#else代碼段二
#endif

#ifndef 和 #ifdef 是一種互補(bǔ)。這種方法，經(jīng)常用在防止頭文件重復(fù)包含。

5.3、#if

如果表達(dá)式為真，編譯第一段代碼，否則編譯第二段代碼。

#if 表達(dá)式程序段一
#else程序段二
#endif

6、靜態(tài)庫和動態(tài)鏈接庫

一、動態(tài)編譯
動態(tài)編譯使用的是動態(tài)庫文件進(jìn)行編譯，默認(rèn)使用的就是動態(tài)編譯。

gcc hello.c -o hello1

二、靜態(tài)編譯
靜態(tài)編譯使用的靜態(tài)庫文件進(jìn)行編譯。

gcc -static hello.c -o hello2

三、靜態(tài)編譯和動態(tài)編譯區(qū)別
1、使用的庫文件的格式不一樣：動態(tài)編譯使用動態(tài)庫，靜態(tài)編譯使用靜態(tài)庫。
2、靜態(tài)編譯要把靜態(tài)庫文件打包編譯到可執(zhí)行程序中。
3、動態(tài)編譯不會把動態(tài)庫文件打包編譯到可執(zhí)行程序中，它只是編譯鏈接關(guān)系。

=== mytest.c ====================================
#include <stdio.h>
#include "mylib.h"int main(int argc, char* argv[]) {int a = 10, b = 20, max_num, min_num;max_num = max_fun(a, b);min_num = min_fun(a, b);printf("max_num = %d \n", max_num);printf("min_num = %d \n", min_num);return 0;
}=== mylib.c ====================================
int max_fun(int x, int y) {return (x > y) ? x : y;
}int min_fun(int x, int y) {return (x < y) ? x : y;
}=== mylib.h ====================================
#ifndef __MYLIB_H__
#define __MYLIB_H__
extern int max_fun(int x, int y);
extern int min_fun(int x, int y);
#endif

6.1、靜態(tài)庫實(shí)踐

6.1.1、將mylib.c制作成靜態(tài)庫

gcc -c mylib.c -o mylib.o
ar rc libmylib.a mylib.o

注意：靜態(tài)庫文件 起名的時候必須以 lib 開頭以 .a 結(jié)尾

6.1.2、編譯源程序

方法1：在同一目錄下編譯
編譯源程序命令：

gcc -static mytest.c libmylib.a -o mytest

方法2：可以指定頭文件及庫文件的路徑
如將 libmylib.a mylib.h 移動到 /root/staticlib 下

mv libmylib.a mylib.h /root/staticlib

編譯源程序命令：

gcc mytest.c \
-static \
-o mytest \
-L /root/staticlib \
-l mylib \
-I /root/staticlib

注意：
-L 是指定庫文件的路徑
-l 指定找哪個庫，指定的只要庫文件名 lib 后面 .a 前面的部分
-I 指定頭文件的路徑

方法3：將庫文件及頭文件存放到系統(tǒng)默認(rèn)指定路徑
庫文件 默認(rèn)路徑是 /lib 或者是 /usr/lib
頭文件 默認(rèn)路徑是 /usr/include

mv libmylib.a /usr/lib
mv mylib.h /usr/include

編譯源程序的命令

gcc mytest.c -o mytest -l mylib -static 

6.2、動態(tài)庫實(shí)踐

6.2.1、將mylib.c制作成動態(tài)鏈接庫

使用gcc 編譯、制作動態(tài)鏈接庫

gcc -shared mylib.c -o libmylib.so

注意：動態(tài)鏈接庫文件 起名的時候必須以 lib 開頭以 .so 結(jié)尾

6.2.2、動態(tài)鏈接庫的使用

方法1：庫函數(shù)、頭文件均在當(dāng)前目錄下

gcc mytest.c libmylib.so -o mytest
export LD_LIBRARY_PATH=./:$LD_LIBRARY_PATH

此時就可以在執(zhí)行了哦： ./mytest

方法2：庫函數(shù)、頭文件假設(shè)在 /opt/ 目錄

mv libmylib.so mylib.h /opt
gcc mytest.c -o mytest -L/opt -lmylib -I/opt編譯通過，運(yùn)行 mytest 時出錯，編譯時找到了庫函數(shù)，但運(yùn)行鏈接時找不到庫，要把鏈接庫文件所在目錄加入默認(rèn)搜索路徑
export LD_LIBRARY_PATH=/opt:$LD_LIBRARY_PATH

此時就可以在執(zhí)行了哦： ./mytest

方法3：庫函數(shù)、頭文件均在系統(tǒng)路徑下

cp libmylib.so /usr/lib
cp mylib.h /usr/include
gcc mytest.c -o mytest -lmylib

如果出現(xiàn)如下錯誤，則添加查找路徑，解決問題

[root@michael cc]# ./mytest 
./mytest: error while loading shared libraries: libmylib.so: cannot open shared object file: No such file or directory解決方案：
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH

此時就可以在執(zhí)行了哦： ./mytest

注：
問：此時有個問題出現(xiàn)了？靜態(tài)庫 和 動態(tài)庫 都在 /usr/lib 下，那么默認(rèn)鏈接的到底是動態(tài)庫還是靜態(tài)庫呢？
答：當(dāng)靜態(tài)庫與動態(tài)庫重名時，系統(tǒng)會優(yōu)先連接動態(tài)庫，或者編譯時加入-static 指定使用靜態(tài)庫。