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[经验] 高手总结嵌入式Linux GCC常用命令

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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2017-8-21 15:34:25 |显示全部楼层
    1.简介
    GCC 的意思也只是 GNU C Compiler 而已。经过了这么多年的发展,GCC 已经不仅仅能支持 C 语言;它现在还支持 Ada 语言、C++ 语言、Java 语言、Objective C 语言、Pascal 语言、COBOL语言,以及支持函数式编程和逻辑编程的 Mercury 语言,等等。而 GCC 也不再单只是 GNU C 语言编译器的意思了,而是变成了 GNU Compiler Collection 也即是 GNU 编译器家族的意思了。另一方面,说到 GCC 对于操作系统平台及硬件平台支持,概括起来就是一句话:无所不在。
    2简单编译
    示例程序如下:
    //test.c#include <stdio.h>int main(void)
    {
        printf("Hello World!\n");
        return 0;
    }
    这个程序,一步到位的编译指令是:
    gcc test.c -o test
    实质上,上述编译过程是分为四个阶段进行的,即预处理(也称预编译,Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编 (Assembly)和连接(Linking)
    2.1预处理
    gcc -E test.c -o test.i gcc -E test.c
    可以输出test.i文件中存放着test.c经预处理之后的代码。打开test.i文件,看一看,就明白了。后面那条指令,是直接在命令行窗口中输出预处理后的代码.
    gcc-E选项,可以让编译器在预处理后停止,并输出预处理结果。在本例中,预处理结果就是将stdio.h 文件中的内容插入到test.c中了。
    2.2编译为汇编代码(Compilation)
    预处理之后,可直接对生成的test.i文件编译,生成汇编代码:
    gcc -S test.i -o test.s
    gcc-S选项,表示在程序编译期间,在生成汇编代码后,停止,-o输出汇编代码文件。
    2.3汇编(Assembly)
    对于上一小节中生成的汇编代码文件test.sgas汇编器负责将其编译为目标文件,如下:
    gcc -c test.s -o test.o
    2.4连接(Linking)
    gcc连接器是gas提供的,负责将程序的目标文件与所需的所有附加的目标文件连接起来,最终生成可执行文件。附加的目标文件包括静态连接库和动态连接库。
    对于上一小节中生成的test.o,将其与C标准输入输出库进行连接,最终生成程序test
    gcc test.o -o test
    在命令行窗口中,执行./test, 让它说HelloWorld吧!
    3.多个程序文件的编译
    通常整个程序是由多个源文件组成的,相应地也就形成了多个编译单元,使用GCC能够很好地管理这些编译单元。假设有一个由test1.ctest2.c两个源文件组成的程序,为了对它们进行编译,并最终生成可执行程序test,可以使用下面这条命令:
    gcc test1.c test2.c -o test
    如果同时处理的文件不止一个,GCC仍然会按照预处理、编译和链接的过程依次进行。如果深究起来,上面这条命令大致相当于依次执行如下三条命令:
    gcc -c test1.c -o test1.o
    gcc -c test2.c -o test2.o
    gcc test1.o test2.o -o test
    4.检错
    gcc -pedantic illcode.c -o illcode
    -pedantic编译选项并不能保证被编译程序与ANSI/ISO C标准的完全兼容,它仅仅只能用来帮助Linux程序员离这个目标越来越近。或者换句话说,-pedantic选项能够帮助程序员发现一些不符合 ANSI/ISO C标准的代码,但不是全部,事实上只有ANSI/ISO C语言标准中要求进行编译器诊断的那些情况,才有可能被GCC发现并提出警告。
    除了-pedantic之外,GCC还有一些其它编译选项也能够产生有用的警告信息。这些选项大多以-W开头,其中最有价值的当数-Wall了,使用它能够使GCC产生尽可能多的警告信息。
    gcc -Wall illcode.c -o illcode
    GCC给出的警告信息虽然从严格意义上说不能算作错误,但却很可能成为错误的栖身之所。一个优秀的linux程序员应该尽量避免产生警告信息,使自己的代码始终保持标准、健壮的特性。所以将警告信息当成编码错误来对待,是一种值得赞扬的行为!所以,在编译程序时带上-Werror选项,那么GCC会在所有产生警告的地方停止编译,迫使程序员对自己的代码进行修改,如下:
    gcc -Werror test.c -o test
    5.库文件连接
    开发软件时,完全不使用第三方函数库的情况是比较少见的,通常来讲都需要借助许多函数库的支持才能够完成相应的功能。从程序员的角度看,函数库实际上就是一些头文件(.h)和库文件(so、或libdll)的集合。。虽然Linux下的大多数函数都默认将头文件放到/usr/include/目录下,而库文件则放到/usr/lib/目录下;Windows所使用的库文件主要放在Visual Stido的目录下的includelib,以及系统文件夹下。但也有的时候,我们要用的库不再这些目录下,所以GCC在编译时必须用自己的办法来查找所需要的头文件和库文件。
    例如我们的程序test.c是在linux上使用c连接MySQL,这个时候我们需要去mysql官网下载MySQL ConnectorsC库,下载下来解压之后,有一个include文件夹,里面包含mysql connectors的头文件,还有一个lib文件夹,里面包含二进制so文件libmysqlclient.so
    其中inclulde文件夹的路径是/usr/dev/mysql/include,lib文件夹是/usr/dev/mysql/lib
    5.1编译成可执行文件
    首先我们要进行编译test.c为目标文件,这个时候需要执行
    gcc –c –I /usr/dev/mysql/include test.c –o test.o
    5.2链接
    最后我们把所有目标文件链接成可执行文件:
    gcc –L /usr/dev/mysql/lib –lmysqlclient test.o –o test
    Linux下的库文件分为两大类分别是动态链接库(通常以.so结尾)和静态链接库(通常以.a结尾),二者的区别仅在于程序执行时所需的代码是在运行时动态加载的,还是在编译时静态加载的。
    5.3强制链接时使用静态链接库
    默认情况下, GCC在链接时优先使用动态链接库,只有当动态链接库不存在时才考虑使用静态链接库,如果需要的话可以在编译时加上-static选项,强制使用静态链接库。
    /usr/dev/mysql/lib目录下有链接时所需要的库文件libmysqlclient.solibmysqlclient.a,为了让GCC在链接时只用到静态链接库,可以使用下面的命令:
    gcc –L /usr/dev/mysql/lib –static –lmysqlclient test.o –o test
    静态库链接时搜索路径顺序:
    1. ld会去找GCC命令中的参数-L
    2. 再找gcc的环境变量LIBRARY_PATH
    3. 再找内定目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib 这是当初compile gcc时写在程序内的
    动态链接时、执行时搜索路径顺序:
    1. 编译目标代码时指定的动态库搜索路径
    2. 环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
    3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径
    4. 默认的动态库搜索路径/lib
    5. 默认的动态库搜索路径/usr/lib
    有关环境变量:
    LIBRARY_PATH环境变量:指定程序静态链接库文件搜索路径
    LD_LIBRARY_PATH环境变量:指定程序动态链接库文件搜索路径
      
    gcc -l参数和-L参数
    -l参数就是用来指定程序要链接的库,-l参数紧接着就是库名,那么库名跟真正的库文件名有什么关系呢?就拿数学库来说,他的库名是m,他的库文件名是libm.so,很容易看出,把库文件名的头lib和尾.so去掉就是库名了。
    好了现在我们知道怎么得到库名,当我们自已要用到一个第三方提供的库名字libtest.so,那么我们只要把libtest.so拷贝到/usr/lib里,编译时加上-ltest参数,我们就能用上libtest.so库了(当然要用libtest.so库里的函数,我们还需要与libtest.so配套的头文件信盈达嵌入式企鹅要妖气呜呜吧久零就要)
    放在/lib/usr/lib/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接了,但如果库文件没放在这三个目录里,而是放在其他目录里,这时我们只用-l参数的话,链接还是会出错,出错信息大概是:“/usr/bin/ld: cannot find -lxxx”,也就是链接程序ld在那3个目录里找不到libxxx.so,这时另外一个参数-L就派上用场了,比如常用的X11的库,它在/usr/X11R6/lib目录下,我们编译时就要用-L/usr/X11R6/lib -lX11参数,-L参数跟着的是库文件所在的目录名。再比如我们把libtest.so放在/aaa/bbb/ccc目录下,那链接参数就是-L/aaa/bbb/ccc -ltest
    另外,大部分libxxxx.so只是一个链接,以RH9为例,比如libm.so它链接到/lib/libm.so.x/lib/libm.so.6又链接到/lib/libm-2.3.2.so,如果没有这样的链接,还是会出错,因为ld只会找libxxxx.so,所以如果你要用到xxxx库,而只有libxxxx.so.x或者libxxxx-x.x.x.so,做一个链接就可以了ln -s libxxxx-x.x.x.so libxxxx.so
    手工来写链接参数总是很麻烦的,还好很多库开发包提供了生成链接参数的程序,名字一般叫xxxx-config,一般放在/usr/bin目录下,比如
    gtk1.2的链接参数生成程序是gtk-config,执行gtk-config --libs就能得到以下输出"-L/usr/lib -L/usr/X11R6/lib -lgtk -lgdk -rdynamic
    -lgmodule -lglib -ldl -lXi -lXext -lX11 -lm",这就是编译一个gtk1.2程序所需的gtk链接参数,xxx-config除了--libs参数外还有一个参数是--cflags用来生成头文件包含目录的,也就是-I参数,在下面我们将会讲到。你可以试试执行gtk-config --libs --cflags,看看输出结果
    现在的问题就是怎样用这些输出结果了,最笨的方法就是复制粘贴或者照抄,聪明的办法是在编译命令行里加入这个`xxxx-config --libs --cflags`,比如编译一个gtk程序:gcc gtktest.c `gtk-config --libs --cflags`这样就差不多了。注意`不是单引号,而是1键左边那个键。

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