【Linux】一篇文章搞定 gcc & Makefile 入门

秒速五厘米 2022-12-23 00:52 162阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  gcc使用简介 & 简易Makefile编写
 *   *  一、gcc使用简介
     *   *  1.gcc简介
         *  2.gcc的编译过程
         *  3.gcc常用操作选项
     *  二、简易Makefile编写
     *   *  1.单文件依赖makefile编写
         *  2.多文件依赖makefile编写
         *  
         *  3.多目标文件makefile编写
         *  4.make clean的编写
         *  5.复杂的makefile编写优化方法

# gcc使用简介 & 简易Makefile编写 #

## 一、gcc使用简介 ##

### 1.gcc简介 ###

*  GCC （the GNU Compiler Collection）的初衷是为GNU操作系统专门编写的一款编译器，现已被大多数类Unix操作系统采纳为标准编译器
 *  GCC原名GNU C语言编译器（GNU C Compiler），最初只能处理C语言，很快扩展的可以支持更多的语言，如Go 、C++、Java等

### 2.gcc的编译过程 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQzNzAyMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

*  预处理（pre-processing）-E：①头文件展开 ②宏替换 ③产生后缀名为\[ .i \]的文本文件

gcc -E  test.c -o test.i

*  编译（Compiling）-S：①语法分析、词法分析、语义分析 ③翻译成汇编语言 ④产生后缀名为\[ .s \]的汇编文本文件

gcc -S test.i -o test.s

*  汇编（Assembling）-c：①将汇编语言代码翻译成机器指令 ②产生后缀名为\[ .o \]的二进制目标文件

gcc -c test.s -o test.o

*  链接（Linking）：①进行动态链接或静态链接 ②产生可二进制执行文件

**一次性编译：一次性将后缀名为\[ .c \]的源文件编译链接生成可执行文件**

gcc test.c -o test

**带头文件编译：test.h为头文件 test.c为c文件**

gcc test.h test.c -o test_func

### 3.gcc常用操作选项 ###

> 仅列出常用的选项

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>选项名</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>-o file</td> 
   <td>指定输出文件为 file</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>c</td> 
   <td>取消链接步骤，编译源码并生成目标文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>E</td> 
   <td>预处理 后立即停止，不进行编译</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>S</td> 
   <td>编译 后立刻停止，输出文件是汇编语言文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>g</td> 
   <td>嵌入调试信息，方便gdb调试</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 二、简易Makefile编写 ##

makefile模板

target: dependencies
        command

*  target：目标文件，你要编译成什么东西
 *  dependencies：依赖文件，目标文件编译所需要的文件
 *  command：编译代码

### 1.单文件依赖makefile编写 ###

test: test.c
      gcc test.c -o test

> test文件的生成依赖于test.c，要想从test.c文件编译成test文件需要执行gcc test.c -o test这句命令

### 2.多文件依赖makefile编写 ###

![image.png][]

此时我们用三个文件模拟一下上图的逻辑来学习一下多文件的Makefile如何编写

*  main.c

#include <stdio.h>
    #include "test.h"
    
    int main()
    { 
      printf("Call function P().\n");
      P();
    
      return 0;                      
    }

*  test.h

void P();

*  test.c

#include <stdio.h> 
    
    void P()
    { 
      printf("Hello World!\n");
    }

**模拟编写多依赖文件makefile**

#main依赖main.c和test.o两个文件
    main: main.c test.o
      gcc main.c test.o -o main 
      
    #test.o依赖test.c文件 
    test.o: test.c
      gcc -c test.c -o test.o

> 想要产生目标文件main，则需要依赖文件main.c和test.o
> 
> 想要产生目标文件tetst.o则需要依赖文件test.c

[gongruiyang@localhost TestLib]$ ls
    main.c  makefile  test.c  test.h
    [gongruiyang@localhost TestLib]$ make
    gcc -c test.c -o test.o
    gcc main.c test.o -o main 
    [gongruiyang@localhost TestLib]$ ls
    main  main.c  makefile  test.c  test.h  test.o

> 这时产生了两个中间文件，即可执行文件main和test.o，这里的main就是我们想要的最终文件哦

###  ###

### 3.多目标文件makefile编写 ###

> 假设我们**想产生两个目标文件**

![image.png][image.png 1]

> 你可能会想到以下的写法：但是**该写法是错误**的！
> 
> 原因：makefile**默认只会执行第一个目标文件并寻找其依赖**，直到最后一个依赖满足条件后便执行结束了，**第二个目标文件压根不会执行**

main_f: main_first.c first.o second.o
      gcc main_first first.o second.o -o main_f 
     main_s: main_second.c second.o third.o
      gcc main_second.c second.o third.o -o main_s 
     
    first.o: first.c
      gcc -c first.c -o first.o
    second.o: second.c
      gcc -c second.c -o second.o
    third.o: third.c
      gcc -c third.c -o third.o

> 正确写法：使用all

all: main_f main_s
    
    
    main_f: main_first.c first.o second.o
      gcc main_first first.o second.o -o main_f 
     main_s: main_second.c second.o third.o
      gcc main_second.c second.o third.o -o main_s 
     
    first.o: first.c
      gcc -c first.c -o first.o
    second.o: second.c
      gcc -c second.c -o second.o
    third.o: third.c
      gcc -c third.c -o third.o

### 4.make clean的编写 ###

> make clean 是用来删除中间文件的

clean:
      rm *.o main

> 这里的\[ \* \]是通配符，代表所有以\[ .o \]结尾的文件都删除

[gongruiyang@localhost TestLib]$ make clean
    rm *.o main
    [gongruiyang@localhost TestLib]$ ls
    main.c  makefile  test.c  test.h

> 此时就将中间文件全部删除，回到最初的状态

### 5.复杂的makefile编写优化方法 ###

> 例如我们实现上面图中的复杂逻辑，需要编写如下的makefile

main: main.c first.o second.o third.o
      gcc main.c first.o second.o third.o -o main 
    first.o: first.c
      gcc -c first.c -o first.o
    second.o: second.c
      gcc -c second.c -o second.o
    third.o: third.c
      gcc -c third.c -o third.o
    
    clean:
      rm *.o main

> 如果依赖文件千千万万个，那可不得累死个人哦！机智的程序猿可不会像这样做哦！

*  来！我们学一学普通优化方法！

> Makefile中的**预定义变量**：预定义变量通常是在**命令**中使用
> 
>  *  $@：表示**目标对象**
>  *  $^：表示**所有依赖对象**
>  *  $<：表示所有依赖对象中的第一个依赖对象

main: main.c first.o second.o third.o
      gcc $^ -o $@ 
      
    first.o: first.c
      gcc -c $^ -o $@ 
    second.o: second.c
      gcc -c $^ -o $@ 
    third.o: third.c
      gcc -c $^ -o $@ 
    
    clean:
      rm *.o main

*  较强大的优化方法

> 使用**通配符**\[ % \]，它可以替代任意字符串

main: main.c first.o second.o third.o
      gcc $^ -o $@ 
    %.o: %.c
        gcc -c $< -o $@
    
    clean:
      rm *.o main

> 解释：如果产生main的后缀名为\[ .o \]依赖文件都不存在，则需要生成这三个文件，分别都执行下面的依赖文件生成命令，相当于将3句gcc命令使用\[ % \]通配符写成了一句

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQzNzAyMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/ecbeb0a8b34e44dca982f1d5cd62d1a0.png
[image.png]: /images/20221120/72fd72647d5842c09739dd45f584263e.png
[image.png 1]: /images/20221120/1f9abbcf37b145699ffbda1a664a8f00.png