编译与链接复习

参考徐晓鑫之《后台开发》，复习之前知识点。

编译与链接

执行命令：

g++ helloworld.cpp

编译得到a.out文件；执行./a.out即可输出。该命令可以分解为4个步骤：预处理、编译、汇编和链接。

编译与链接分解为4个步骤，分别是预处理（Prepressing）、编译（Compilation）、汇编（Assembly）、和链接（Linking）。

1. 预处理

g++ -E helloworld.cpp -o helloworld.i

主要做以下几件事：
1）将所有的#define/#include删除，并展开所有定义；
2）处理所有条件预编译指令；
3）过滤所有注释，替换为空格
4）添加行号和文件名标识，保留所有#pragma编译器指令
2. 编译
编译过程就是把预处理完的文件完成一系列的词法分析、语法分析、语义分析以及优化生成相应的汇编代码文件。

g++ -S helloworld.i -o helloworld.s

3. 链接
把每个源代码模块独立的编译，然后组装模块的过程就是链接。
即将每个模块的源代码文件经过编译器编译成目标文件(.o文件),目标文件和库文件（静态库.a或者动态库.so）一起链接生成最终可执行文件。

示例

add.h

#ifndef _ADD_H
#define _ADD_H
int add(int a,int b);
#endif

add.cpp

#include "add.h"

int add(int a,int b)
{
    return a+b;
}

sub.h

#ifndef _SUB_H
#define _SUB_H
int sub(int a,int b);
#endif

sub.cpp

#include "sub.h"

int sub(int a,int b)
{
    return a-b;
}

main.cpp

#include "add.h"
#include "sub.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout <<"1+2="<<add(1,2)<<endl;
    cout <<"1-2="<<sub(1,2)<<endl;
    return 0;
}

先将add.cpp和sub.cpp编译生成.o文件。

g++ -c add.cpp
g++ -c sub.cpp

静态库方式：

ar cr libmymath.a add.o sub.o
g++ -o main main.cpp -L. -lmymath -static

ar命令生成以lib开头(前缀），紧接着是静态库名，以.a为后缀名。

-Lpath: 表示在path目录中搜索库文件 -Ipath：表示在path目录中搜索头文件 -ltest :表示编译器搜索动态链接库，在给出名字前加lib,后面加.so确定库名称

使用-static选项强制使用静态库方式。我们通过readelf -a main发现可执行程序并没有调用动态库
动态库方式：

g++ -fPIC -shared -o libmymath.so add.cpp sub.cpp
g++ -o main main.cpp -L. -lmymath
./main

链接时正常，执行时候报错，提示No such file or directory.
这是因为程序运行时，会在.usr/lib和/lib等目录中查找需要的动态库文件。若找到则载入动态库文件，否则提示类似上述错误。
动态库搜索路径先后顺序：1，用户指定路径2，环境变量LD_LIBRARY_PATH指定路径3，配置文件指定4，/usr/lib
··
解决办法：

cp libmymath.so /usr/lib
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
sudo ldconfig

修改了环境变量后，程序就可以顺利执行了。

注意：
当静态库文件和动态库文件重名时，编译器会先到path目录搜索libxxx.so文件，如果没有找到，则继续搜索libxxx.a静态库文件。

优缺点

动态链接库有利于进程间资源共享
动态链接库将程序升级变得很简单
动态链接库在需要时才载入，比较灵活，高效
静态链接库执行时速度更快一些。

编译与链接

示例

优缺点

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