第009课 gcc和arm-linux-gcc和Makefile
gcc编译器1_gcc常用选项__gcc编译过程详解
1. gcc的使用方法：
gcc [选项] 文件名
2. gcc常用选项
| 选项 | 功能 |
|---|---|
| -v | 查看gcc编译器的版本，显示gcc执行时的详细过程 |
| -o <file> | 指定输出文件名为file，这个名称不能跟源文件名同名 |
| -E | 只预处理，不会编译、汇编、链接t |
| -S | 只编译，不会汇编、链接 |
| 编译和汇编，不会链接 |
一个c/c++文件要经过预处理、编译、汇编和链接才能变成可执行文件。 （1）预处理 C/C++源文件中，以“#”开头的命令被称为预处理命令，如包含命令“#include”、宏定义命令“#define”、条件编译命令“#if”、“#ifdef”等。预处理就是将要包含(include)的文件插入原文件中、将宏定义展开、根据条件编译命令选择要使用的代码，最后将这些东西输出到一个“.i”文件中等待进一步处理。 （2）编译 编译就是把C/C++代码(比如上述的“.i”文件)“翻译”成汇编代码。 （3）汇编 汇编就是将第二步输出的汇编代码翻译成符合一定格式的机器代码，在Linux系统上一般表现为ELF目标文件(OBJ文件)。“反汇编”是指将机器代码转换为汇编代码，这在调试程序时常常用到。 （4）链接 链接就是将上步生成的OBJ文件和系统库的OBJ文件、库文件链接起来，最终生成了可以在特定平台运行的可执行文件。
hello.c(预处理)->hello.i(编译)->hello.s(汇编)->hello.o(链接)->hello 详细的每一步命令如下：
gcc -E -o hello.i hello.c gcc -S -o hello.s hello.i gcc -c -o hello.o hello.s gcc -o hello hello.o
上面一连串命令比较麻烦，gcc会对.c文件默认进行预处理操作，使用-c再来指明了编译、汇编，从而得到.o文件, 再将.o文件进行链接，得到可执行应用程序。简化如下：
gcc -c -o hello.o hello.c gcc -o hello hello.o
gcc编译器2_深入讲解链接过程
前面编译出来的可执行文件比源代码大了很多，这是什么原因呢？ 我们从链接过程来分析，链接将汇编生成的OBJ文件、系统库的OBJ文件、库文件链接起来，crt1.o、crti.o、crtbegin.o、crtend.o、crtn.o这些都是gcc加入的系统标准启动文件，它们的加入使最后出来的可执行文件相原来大了很多。
-lc：链接libc库文件，其中libc库文件中就实现了printf等函数。
gcc -v -nostdlib -o hello hello.o:
会提示因为没有链接系统标准启动文件和标准库文件，而链接失败。 这个-nostdlib选项常用于裸机/bootloader、linux内核等程序，因为它们不需要启动文件、标准库文件。
一般应用程序才需要系统标准启动文件和标准库文件。 裸机/bootloader、linux内核等程序不需要启动文件、标准库文件。
- 动态链接使用动态链接库进行链接，生成的程序在执行的时候需要加载所需的动态库才能运行。
动态链接生成的程序体积较小，但是必须依赖所需的动态库，否则无法执行。
gcc -c -o hello.o hello.c gcc -o hello_shared hello.o
- 静态链接使用静态库进行链接，生成的程序包含程序运行所需要的全部库，可以直接运行，
不过静态链接生成的程序体积较大。
gcc -c -o hello.o hello.c gcc -static -o hello_static hello.o
第003节_c语言指针复习1__指向char和int的指针
日常中，我们把笔记写到记事本中，记事本就相当于一个载体（存储笔记的内容）。 C语言中有些变量，例如，char、int类型的变量，它们也需要一个载体，来存储这些变量的值，这个载体就是内存。 比如我们的电脑内存有4GB内存，也就是4*1024*1024*1024=4294967296字节。我们可以把整个内存想象成一串连续格子，每个格子(字节)都可以放入一个数据，如下图所示。 <img src="./lesson/lesson3/lesson3_001.jpg"> 每一个小格子都有一个编号，小格子的编号从0开始，我们可以通过读取格子的编号，得到格子里面的内容。同理，我们根据内存的变量的地址，来获得其中的数据。下面写个小程序进行测试， 实例：point_test.c
#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("sizeof(char ) = %d\n",sizeof(char ));
printf("sizeof(int ) = %d\n",sizeof(int ));
printf("sizeof(char *) = %d\n",sizeof(char *));
printf("sizeof(char **) = %d\n",sizeof(char **));
return 0;
}
根据程序可以看出来，函数的功能是输出,char,int,char **类型所占据的字节数；， 编译
gcc -o pointer_test pointer_test.c
运行应用程序：
./pointer_test
结果：（我用的是64位的编译器）
sizeof(char ) = 1 sizeof(int ) = 4 sizeof(char *) = 8 sizeof(char **) = 8
可以看出在64位的机器中，用8个字节表示指针，我们可以测试一下用32位的机器编译
编译：
gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c //加上“-m32“:编译成32位的机器码
编译可能会出现下面提示错误：
/usr/include/features.h:374:25: fatal error: sys/cdefs.h: No such file or directory
解决错误，安装`lib32readline-gplv2-dev`，执行：
sudo apt-get install lib32readline-gplv2-dev
重新编译
gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c //没有错误
运行生成的应用程序
./pointer_test
结果：
sizeof(char ) = 1 sizeof(int ) = 4 sizeof(char *) = 4 sizeof(char **) = 4
可以看出编译成32位的机器码，指针就是用4个字节来存储的，
总结： 1. 所用变量不论是普通变量(char,int)还是指针变量，都存在内存中。 2. 所用变量都可以保存某些值。 3. 怎么使用指针，
3.1取值 3.2移动指针
- 实例0 ##
- 步骤一
#include <stdio.h>
void test0()
{
char c;
char *pc;
/*第一步 : 所有变量都保存在内存中，我们打印一下变量的存储地址*/
printf("&c =%p\n",&c);
printf("&pc =%p\n",&pc);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("sizeof(char ) = %d\n",sizeof(char ));
printf("sizeof(int ) = %d\n",sizeof(int ));
printf("sizeof(char *) = %d\n",sizeof(char *));
printf("sizeof(char **) = %d\n",sizeof(char **));
printf("//==============\n");
test0();
return 0;
}
编译：
gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c
运行：
./pointer_test
结果：
sizeof(char ) = 1 sizeof(int ) = 4 sizeof(char *) = 4 sizeof(char **) = 4 //============== &c =0xffaaa2b7 &pc =0xffaaa2b8
从运行的结果我们可知，变量c的地址编号(即地址)是0xffaaa2b7，指针变量pc的地址编号是0xffaaa2b8，如下图所示，编译成32位的机器码，字符类型占用一个字节，指针类型就是用4个字节来存储的。 <img src="./lesson/lesson3/lesson3_002.jpg">
- 步骤二
我们把test0()函数里面的变量保存(赋予)一些值，假如这些变量不保存数据的话，那么存储该变量的地址空间就会白白浪费，就相当于买个房子不住，就会白白浪费掉。 我们把上面程序中的test0()函数里面的字符变量c,指针变量pc进行赋值。
c = ‘A’; //把字符‘A’赋值给字符变量c pc = &c; //把字符变量c的地址赋值给指针变量pc
然后把赋值后变量的值打印出来
printf("c =%c\n",c);
printf("pc =%p\n",pc)
编译：
gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c
运行：
./pointer_test
结果：
sizeof(char ) = 1 sizeof(int ) = 4 sizeof(char *) = 4 sizeof(char **) = 4 //============== &c = 0xffb009b7 &pc = 0xffb009b8 c = A pc = 0xffb009b7
从运行的结构来看字符变量和指针变量的地址编号发成了变化，所以在程序重新运行时，变量的地址，具有不确定性，字符变量c存储的内容是字符‘A’，指针变量pc存储的内容是
0xffb009b7（用四个字节来存储）由于内存的存储方式是，小端模式：低字节的数据放在低地址，高字节的数据放在高地址。在内存中的存储格式如下图所示。
<img src="./lesson/lesson3/lesson3_003.jpg">
- 步骤三
我们辛辛苦苦定义的指针类型变量，我们要把他用起来了，下面我们来分析一下，用指针来取值，‘*’：表示取指针变量存储地址的数据。 我们在test0()函数里面添加如下代码：
printf("*pc =%c\n",*pc);
printf("//=================\n");
编译：
gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c
运行：
./pointer_test
结果：
sizeof(char ) = 1 sizeof(int ) = 4 sizeof(char *) = 4 sizeof(char **) = 4 //============== &c =0xfff59ea7 &pc =0xfff59ea8 c =A pc =0xfff59ea7 *pc =A //=================
指针变量pc存储的内容是是字符变量c的地址，所以*pc就想相当于取字符变量c的内容。如图 <img src="./lesson/lesson3/lesson3_004.jpg">
实例1
- 步骤一
我们在上面函数的基础上，写一个函数test1()
void test1()
{
int ia;
int *pi;
char *pc;
/*第一步 : 所有变量都保存在内存中，我们打印一下变量的存储地址*/
printf("&ia =%p\n",&ia);
printf("&pi =%p\n",&pi);
printf("&pc =%p\n",&pc);
}
main.c
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("sizeof(char ) = %d\n",sizeof(char ));
printf("sizeof(int ) = %d\n",sizeof(int ));
printf("sizeof(char *) = %d\n",sizeof(char *));
printf("sizeof(char **) = %d\n",sizeof(char **));
printf("//==============\n");
//test0();
test1();
return 0;
}
我们在test1()函数中定义了一个整型变量ia，定义了一个指向整型的指针变量pi，定义了一个指向字符型的指针变量pc。然后打印出这些变量的地址 编译
gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c
运行：
./pointer_test
结果：
sizeof(char ) = 1 sizeof(int ) = 4 sizeof(char *) = 4 sizeof(char **) = 4 //============== &ia =0xffc936e4 &pi =0xffc936e8 &pc =0xffc936ec
在32位的系统中int类型变量在内存中占用4个字节，指针型变量在内存中占用4个字节如图: <img src="./lesson/lesson3/lesson3_005.jpg">
- 步骤二
在test1()的函数中对定义的变量进行赋值，然后把赋值的结果打印出来。
/*第二步：所有变量都可以保存某些值,接着赋值并打印*/
ia = 0x12345678;
pi = &ia;
pc = (char *)&ia;
printf("ia =0x%x\n",ia);
printf("pi =%p\n",pi);
printf("pc =%p\n",pc);
编译
gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c
运行：
./pointer_test
结果：
sizeof(char ) = 1 sizeof(int ) = 4 sizeof(char *) = 4 sizeof(char **) = 4 //============== &ia = 0xffb6f724 &pi = 0xffb6f728 &pc = 0xffb6f72c ia = 0x12345678 pi = 0xffb6f724 pc = 0xffb6f724
从结果可以看出来，变量pi和pc的值都等于变量ia的地址。
- 步骤二
我们使用指针并且对其进行取值，然后移动指针，在test1中添加如下代码，完成所述要求
/*第三步：使用指针：1)取值 2)移动指针*/
printf("*pi =0x%x\n",*pi); printf("pc =%p\t",pc); printf("*pc =0x%x\n",*pc); pc=pc+1; printf("pc =%p\t",pc); printf("*pc =0x%x\n",*pc); pc=pc+1; printf("pc =%p\t",pc); printf("*pc =0x%x\n",*pc); pc=pc+1; printf("pc =%p\t",pc); printf("*pc =0x%x\n",*pc); printf("//=================\n");
编译
gcc -m32 -o pointer_test pointer_test.c
运行：
./pointer_test
结果：
sizeof(char ) = 1 sizeof(int ) = 4 sizeof(char *) = 4 sizeof(char **) = 4 //============== &ia =0xffee0930 &pi =0xffee0934 &pc =0xffee0938 ia =0x12345678 pi =0xffee0930 pc =0xffee0930 *pi =0x12345678 pc =0xffee0930 *pc =0x78 pc =0xffee0931 *pc =0x56 pc =0xffee0932 *pc =0x34 pc =0xffee0933 *pc =0x12
由于pi指向了ia,所以*pi的值为0x12345678。由于pc也指向了ia,但是由于pc是字符型指针变量，一次只能访问一个字节，需要四次才能访问完。如图所示： <img src="./lesson/lesson3/lesson3_006.jpg">
结论： 1. 指针变量所存储的内容是所指向的变量在内存中的起始地址。 2. &变量： 目的：获得变量在内存中的地址; 返回：变量在内存中起始地址;
