全面复习linux C语言系列--第二讲--GCC编译器
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1.编译过程简述：
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? 1.1 预编译
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???? 1.1.1 宏定义指令
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??????? #define #undef
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???? 1.1.2 条件编译指令
例子： debug? , debug.c 内容如下
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#include <stdio.h>main(){ #ifdef DEBUG fprintf(stderr,"debug infomation \n"); #endif}?
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在测试环境上 我们使用下面的命令编译：
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cc debug.c -DDEBUG -o debug
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他的执行结果：
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[root@xhu-vm 5]# ./debug
debug infomation
[root@xhu-vm 5]#
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我们看到了debug 信息
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上了生产环境，这样编译：
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[root@xhu-vm 5]# cc debug.c -o debug
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执行结果：
[root@xhu-vm 5]# ./debug
[root@xhu-vm 5]#
没有输出debug信息
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? 1.2 编译
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? 1.3 优化和汇编
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2.链接过程
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? 2.1 在debug的例子上在加上一句 打印的测试代码，使用 编译-链接-执行 来完成这个例子
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#include <stdio.h>main(){ #ifdef DEBUG fprintf(stderr,"debug infomation \n"); #endif fprintf(stderr,"just a test!\n");}??
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a. 使用 [root@xhu-vm 5]# gcc -c debug.c?? 生成.o 目标文件 debug.o
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b. 使用 [root@xhu-vm 5]# gcc debug.o -o debug 将目标文件链接成可执行文件
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c. 查看结果
[root@xhu-vm 5]# ./debug
just a test!
[root@xhu-vm 5]#
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d.使用dumpobj 反编译.o 目标文件
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[root@xhu-vm 5]# objdump -d debug.odebug.o: file format elf32-i386Disassembly of section .text:00000000 <main>: 0: 55 push %ebp 1: 89 e5 mov %esp,%ebp 3: 83 ec 08 sub $0x8,%esp 6: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp 9: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax e: 83 c0 0f add $0xf,%eax 11: 83 c0 0f add $0xf,%eax 14: c1 e8 04 shr $0x4,%eax 17: c1 e0 04 shl $0x4,%eax 1a: 29 c4 sub %eax,%esp 1c: 83 ec 08 sub $0x8,%esp 1f: 68 00 00 00 00 push $0x0 24: ff 35 00 00 00 00 pushl 0x0 2a: e8 fc ff ff ff call 2b <main+0x2b> 2f: 83 c4 10 add $0x10,%esp 32: c9 leave 33: c3 ret [root@xhu-vm 5]#?
2.2?? 动态链接和静态链接
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静态链接:[root@xhu-vm 5]# gcc debug.o -o debug
动态链接：[root@xhu-vm 5]# gcc -s debug.c -o debug.s
运行：
[root@xhu-vm 5]# ./debug.s
just a test!
[root@xhu-vm 5]#
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我们可以看到 静态链接 产生的文件体积要小
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[root@xhu-vm 5]# lltotal 20-rwxr-xr-x 1 root root 4818 Jun 7 06:41 debug-rw-r--r-- 1 root root 127 Jun 7 06:37 debug.c-rw-r--r-- 1 root root 920 Jun 7 06:37 debug.o-rwxr-xr-x 1 root root 3000 Jun 7 07:04 debug.s[root@xhu-vm 5]#?
2.3? 用GCC 生成可执行文件
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例子目的： 按照c 项目的目录结构，建立inc,src,lib等目录，建立.h, .c,.lib文件 ，完成调用自己lib中的加法功能,其他程序可以静态链接这个.a 库文件 ，并使用其中的方法
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a. 目录结构
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[root@xhu-vm pro1]# pwd/root/c_project/source code/5/pro1[root@xhu-vm pro1]# lltotal 12drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 7 08:13 incdrwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 7 08:13 libdrwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 7 08:18 src
b. 在src 目录下写 tool.c ，并使用 gcc 将其编译成.o的目标文件
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[root@xhu-vm src]# more tool.c #include <stdio.h>int add(int x ,int y){ return x+y;}[root@xhu-vm src]# ?
[root@xhu-vm src]# cc -c tool.c [root@xhu-vm src]# lltotal 8-rw-r--r-- 1 root root 58 Jun 7 08:18 tool.c-rw-r--r-- 1 root root 684 Jun 7 08:21 tool.o[root@xhu-vm src]#
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c. 将 tool.o形成 库文件，方便其他程序调用add方法，其中 libtools.a? 的命名必须规范，以lib开头，以.a结尾
[root@xhu-vm src]# ar rv libtools.a tool.oar: creating libtools.aa - tool.o[root@xhu-vm src]#?
d. 编写tool1.c 实现减法操作
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[root@xhu-vm src]# vi tool1.c#include <stdio.h>int sub(int x,int y){ return x-y;}?编译成.o 文件
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[root@xhu-vm src]# lltotal 20-rw-r--r-- 1 root root 824 Jun 7 08:28 libtools.a-rw-r--r-- 1 root root 57 Jun 7 08:31 tool1.c-rw-r--r-- 1 root root 689 Jun 7 08:31 tool1.o-rw-r--r-- 1 root root 58 Jun 7 08:18 tool.c-rw-r--r-- 1 root root 684 Jun 7 08:21 tool.o[root@xhu-vm src]#
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将tool1.o放到libtools.a库文件中
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[root@xhu-vm src]# ar rv libtools.a tool1.oa - tool1.o?
查看 libtools.a包含哪些目标文件，可见加法和减法的目标文件都 已经放到库文件中去了
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[root@xhu-vm src]# ar tv libtools.arw-r--r-- 0/0 684 Jun 7 08:21 2011 tool.orw-r--r-- 0/0 689 Jun 7 08:31 2011 tool1.o[root@xhu-vm src]#
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将库文件 移动到lib下
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[root@xhu-vm src]# mv libtools.a ../lib/
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e.在inc下 编写 .h 头文件
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[root@xhu-vm inc]# vi my.h#define VALUE 100
?f. 编写a.c
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[root@xhu-vm src]# vi a.c#include <stdio.h>#include "my.h"main(){ fprintf(stderr,"VALUE + 10=%d\n",add(VALUE,10));}?g. 编译 a.c 生成a.o , -I 指定头文件路径
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[root@xhu-vm src]# gcc -c -I../inc a.c [root@xhu-vm src]# lltotal 24-rw-r--r-- 1 root root 96 Jun 7 08:44 a.c-rw-r--r-- 1 root root 964 Jun 7 08:46 a.o-rw-r--r-- 1 root root 57 Jun 7 08:31 tool1.c-rw-r--r-- 1 root root 689 Jun 7 08:31 tool1.o-rw-r--r-- 1 root root 58 Jun 7 08:18 tool.c-rw-r--r-- 1 root?
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h. 链接并执行，查看结果 ，-L 指定库文件路径 -l 指定库文件名称
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[root@xhu-vm src]# gcc a.o -L../lib -ltools -o a[root@xhu-vm src]# ./a VALUE + 10=110[root@xhu-vm src]#?
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2.4 用GCC 生成 动态链接库
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?例子目的： 使用gcc生成一个.so的动态链接库
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a. 建立 pro2目录，在下面建立一个 包含加法 运算的 a.c文件
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[root@xhu-vm pro2]# vi a.c{main()#include <stdio.h>int add(int x,int y){ return x+y;}?
b. 使用 -fPIC 编译源文件，生成可以重定位的目标代码，对于需要被动态链接的函数库，这点尤其重要。
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[root@xhu-vm pro2]# gcc -fPIC -c a.c [root@xhu-vm pro2]# lltotal 8-rw-r--r-- 1 root root 57 Jun 8 13:14 a.c-rw-r--r-- 1 root root 681 Jun 8 13:15 a.o[root@xhu-vm pro2]#
?c.? 使用gcc -shared -o libabc.so xxx.o 生成动态链接库 ，其中 libabc.so 的命名必须规范，以lib开头，以.so结尾
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[root@xhu-vm pro2]# gcc -shared -o libabc.so a.o[root@xhu-vm pro2]# lltotal 16-rw-r--r-- 1 root root 57 Jun 8 13:14 a.c-rw-r--r-- 1 root root 681 Jun 8 13:15 a.o-rwxr-xr-x 1 root root 4152 Jun 8 13:22 libabc.so
?d. 使用动态链接库
???? 2种方式：
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1. 一是通过设置环境变量LD——LIBRARY_PATH的方式 （这种方式比较常用）
2. 二是通过dlopen系列系统调用动态打开的方式
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使用方式1，先写b.c ,包含main
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[root@xhu-vm pro2]# vi b.c#include <stdio.h>main(){ fprintf(stderr,"%d\n",add(1,1));}?
e. 编译b.c 文件
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[root@xhu-vm pro2]# gcc -c -O b.c [root@xhu-vm pro2]# lltotal 24-rw-r--r-- 1 root root 57 Jun 8 13:14 a.c-rw-r--r-- 1 root root 681 Jun 8 13:15 a.o-rw-r--r-- 1 root root 64 Jun 8 13:33 b.c-rw-r--r-- 1 root root 936 Jun 8 13:34 b.o-rwxr-xr-x 1 root root 4152 Jun 8 13:22 libabc.so?
f. 生成可执行文件
[root@xhu-vm pro2]# gcc b.o -L./ -labc -s -o b[root@xhu-vm pro2]# lltotal 28-rw-r--r-- 1 root root 57 Jun 8 13:14 a.c-rw-r--r-- 1 root root 681 Jun 8 13:15 a.o-rwxr-xr-x 1 root root 3272 Jun 8 13:35 b-rw-r--r-- 1 root root 64 Jun 8 13:33 b.c-rw-r--r-- 1 root root 936 Jun 8 13:34 b.o-rwxr-xr-x 1 root root 4152 Jun 8 13:22 libabc.so[root@xhu-vm pro2]#
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-L 指定库文件所在的目录
-l? 指定库文件的名字?? ，系统会搜索 libabc.a 静态库文件 和? libabc.so 的动态库文件
-s 只搜索扩展名为.so的库文件
-o 指定输出文件名字
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g. 运行可执行文件，报错了 找不到 共享的库文件，原因是我们没有设置环境变量
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[root@xhu-vm pro2]# ./b ./b: error while loading shared libraries: libabc.so: cannot open shared object file: No such file or directory[root@xhu-vm pro2]#
设置了? LD_LIBRARY_PATH 这个环境变量 指定动态库的位置 后 我们得到了 1+1=2 的结果
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[root@xhu-vm pro2]# export LD_LIBRARY_PATH=./[root@xhu-vm pro2]# ./b 2[root@xhu-vm pro2]#?
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使用方式2 ： 使用了系统的dlopen系列函数 （程序启动的时候并不加载，等需要使用的时候再加载）
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[root@xhu-vm pro2]# vi c.cint *pdata = NULL;#include <stdio.h>#include <dlfcn.h>int (*fcn)(int,int) = NULL;int load(const char *libname){ void *handle; handle = dlopen(libname, RTLD_NOW); if (handle == NULL) { fprintf(stderr,"Failed to load %s: %s\n",libname, dlerror()); return 1; } fcn = dlsym(handle,"add"); if (fcn == NULL) { fprintf(stderr,"%s\n",dlerror()); dlclose(handle); return 1; } /* 加载完不能dlclose,必须等到不再使用从handle中加载出的任何东西时才能dlclose*/ return 0;}int main(){ if (load("./libabc.so")) { return 1; } int result = fcn(2,2); printf("%d\n",result); return 0;}?[root@xhu-vm pro2]# gcc -o c -ldl c.c[root@xhu-vm pro2]# ./c 4[root@xhu-vm pro2]#
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Note:? 使用dlsym 函数不仅可以得到 动态库中 函数的指针，也可以得到 动态库中的全局变量的指针，从而得到全局变量的值，我们产品的agent framework 就是这样的，在so加载的时候用 dlsym 方式得到 一个全局变量aa, 这个aa 代表了 所有能操的op_list 集合,然后用 得到函数指针，最后调用方法， 下面有个例子
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a.在 so 中定义2个全局变量，一个是float,一个是char[],在 caller中得到他们的地址
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a.c
#include <stdio.h> float test=123.4;char test2[]="xhu";int add(int x,int y) { return x+y; }编译 ： gcc -fPIC -c a.c? ->> 得到a.o
打包so? gcc -shared -o libabc.so a.o
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测试程序 c.c
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#include <stdio.h> #include <dlfcn.h> char* fcn=NULL; float* ff=NULL; int load(const char *libname) { void *handle; handle = dlopen(libname, RTLD_LAZY); if (handle == NULL) { fprintf(stderr,"Failed to load %s: %s\n",libname, dlerror()); return 1; } fcn =(char*)dlsym(handle,"test2"); ff = (float*)dlsym(handle,"test"); if (fcn == NULL) { fprintf(stderr,"%s\n",dlerror()); dlclose(handle); return 1; } /* 加载完不能dlclose,必须等到不再使用从handle中加载出的任何东西时才能dlclose*/ return 0; } int main() { if (load("../lib/libabc.so")) { return 1; } char* result = fcn; printf("%s\n",result); float* result2 = ff; printf("%f\n",*result2); return 0; } ?编译： gcc -o c -ldl c.c? >> 得到c
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执行：
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[root@egovmo03 src]# ./c
xhu
123.400002
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打完收工
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