Linux下如何编译C/C++代码？从.c到.exe经历了什么？

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🍉本篇简介:>:讲解Linux下如何编译C/C++代码？

目录

• 四个阶段
• • 4.1 “预处理”阶段：
  • 4.2 “编译”阶段
  • 4.3 “汇编”阶段
  • 4.4 “链接”阶段
  • 总结：

    编译C语言指令： gcc + 文件名

    如果不指定生成的 目标文件的文件名，默认生成的可执行文件的名字为 a.out

    编译前：

    

    编译后：

    

    如何指定生成的 可执行文件的文件名呢？

    方法一：

    gcc + -o 选项 + 文件名1 +文件名2

    方法二：

    gcc +文件名2+ -o 选项 + 文件名1

    解释：

    文件名1：生成的可执行文件的文件名 (示例： hello.exe)

    文件名2： 带编译的源文件 （示例： hello.c）

    指定生成的可执行文件的文件名：

    

    编译c++代码：

    首先如果没有安装g++命令，可以先安装一下。

    安装g++命令：

    yum install gcc-c++
    

    编译指令：

    g++ -o 生成的文件 待编译的文件
    

    如果使用了c++11的语法，需要增加一个选项：

    示例：

    g++ -std=c++11 mycode.cc -o mycode.exe 
    

    编译原理：

    这里分享一篇不错的博客： .c到.exe的故事

    四个阶段

    （图片来源于上推荐文章，图片稍作修改了）

    4.1 “预处理”阶段：

    前面我们是直接从.c文件到.exe可执行文件.

    -E选项：让gcc开始执行程序翻译，到预处理结束后就停止。

    指令： 以test.c为例。

    gcc -E test.c -o test.i
    

    -E选项表示，执行到预处理阶段完成后就停止，我们习惯将预处理后的文件用 .i文件命名，它里面依旧还是c代码，只不过更加“干净”了。

    我们可以分别打开 test.c 和 test.i文件，查看预处理后会发生什么？

    

    🔑vim使用小技巧：

    可以在底行模式下，可以使用vs + 文件名 的方式，同时查看打开两个文件。

    文件之间的切换： ctrl+w+w

    在对预处理阶段， 会对.c文件主要完成以下工作：

    1. “头文件”展开： 也就是将所包含的头文件中的内容全拷贝过来。
    2. “条件编译”完成: 只保留满足条件的语句
    3. “宏”的替换： 宏只是简单的直接替换
    4. “注释”去掉： 注释语句时给人看的，编译器才不关心！

       

    在学习C语言阶段，存在一个疑问：为什么“宏”不会做语法检查？

    

    答案：

    宏是在预处理阶段被直接替换的，而语法检查是在编译（下面讲解的）阶段进行的。在预处理阶段，宏已经被展开成了代码片段，而编译器只能看到这些展开后的代码片段，无法像对待普通代码一样进行语法检查。此外，宏可以使用一些编译器无法理解的语法，这也导致了宏无法进行语法检查。

    注意:

    因此，我们需要在编写宏时特别小心，遵循一定的规范和约定，以尽量避免出现语法错误和其他问题。在C++中，我们建议用const常量、enum、以及inline代替宏

    补充小知识：

    

    上面我们提到了gcc -E test.c -o test.i指令。

    得到了下面的效果：

    

    其实，我们也可以使用-D选项，gcc -E test.c -o test.i2 -DNUM=2可以在使用指令的同时 定义宏。

    示例：

    

    虽然在源文件test.c中并没有定义 宏NUM，但是预处理以后，条件编译执行以后还是打印了 NUM那段语句， 原因是我们使用了 -D选项。

    4.2 “编译”阶段

    前面我已经了解了预处理阶段的工作，那么下一步就是 “编译”了

    -S选项：让gcc开始执行程序翻译，到编译结束后就停止。

    

    为什么会报错呢？

    

    在编译阶段，我们的演示代码中， 条件编译中使用了printf函数，而在函数外的语句位置区域是不认识printf函数的，导致编译器无法识别printf函数，这就导致了报错。

    那为什么预处理就直接通过了呢？

    因为“语法分析”和“词法分析”是在编译阶段进行的，所以在编译阶段就直接报错了。

    原“演示”代码

    #include 
    #include  
    #define PI 3.14
    #ifdef PI
        printf("PI被定义了！");
    #endif
    #ifdef NUM
        printf("NUM被定义了！");
    #endif 
    int main(){
        float r=0,area=0;    //圆的半径
        printf("请输入圆的半径：");
        scanf("%f", &r);
        area = PI * r * r;   //计算圆的面积
        //printf("注释的代码");
        printf("圆的面积是 %.2f\n", area);
        return 0;
    }
    

    修改后： “演示”代码

    #include 
    #include  
    #define PI 3.14
    int main(){
    #ifdef PI
        printf("PI被定义了！");
    #endif
    #ifdef NUM
        printf("NUM被定义了！");
    #endif 
        float r=0,area=0;    //圆的半径
        printf("请输入圆的半径：");
        scanf("%f", &r);
        area = PI * r * r;   //计算圆的面积
        //printf("注释的代码");
        printf("圆的面积是 %.2f\n", area);
        return 0;
    }
    

    编译阶段主要完成以下工作：

    1. 语法分析
    2. 词法分析
    3. 语义分析
    4. 符号汇总

    具体是怎么完成的，牛牛就不懂了，感兴趣的小伙伴可以去查阅相关资料，编译过后，我们就形成了汇编代码。

    下图示例：

    

    4.3 “汇编”阶段

    “编译”结束了，我们得到了汇编指令，汇编指令是计算机中的基本指令，它用于控制计算机的运行和执行各种操作。这已经算是很接近底层的语言了。

    啊，好累，这么麻烦，咋还有！

    

    下一个选项登场：

    -c选项：让gcc开始执行程序翻译，到“汇编”结束后就停止。

    注意这里是小写的c哦。

    编译让我们得到汇编，那汇编就是将汇编代码翻译成 机器语言。

    没错就是机器语言，也就是一串右一串二进制。

    

    由于二进制文件默认情况下vim也不认识，我们可以使用xxd命令+b选项，将其重定向到mycode文件中。

    xxd -b test.o>mycode
    

    

    打开后：

    

    4.4 “链接”阶段

    

    总结：

    

    好的，本篇博客就讲解到这里了。