Linux编程及GCC编译器

Linux编程及GCC编译器

本博客所记录的关于正点原子i.MX6ULL开发板的学习笔记，（内容参照正点原子I.MX6U嵌入式linux驱动开发指南，可在正点原子官方获取正点原子Linux开发板 — 正点原子资料下载中心 1.0.0 文档），旨在如实记录我在学校学习该开发板过程中所遭遇的各类问题以及详细的解决办法。其初衷纯粹是为了个人知识梳理、学习总结以及日后回顾查阅方便，同时也期望能为同样在学习这款开发板的同学或爱好者提供一些解决问题的思路和参考。我尽力保证内容的准确性和可靠性，但由于个人知识水平和实践经验有限，若存在错误或不严谨之处，恳请各位读者批评指正。

责任声明：虽然我力求提供有效的问题解决办法，但由于开发板使用环境、硬件差异、软件版本等多种因素的影响，我的笔记内容不一定适用于所有情况。对于因参考本笔记而导致的任何直接或间接损失，我不承担任何法律责任。使用本笔记内容的读者应自行承担相关风险，并在必要时寻求专业技术支持。

1. Hello World！

编写代码包括两部分：代码编写和编译，用 VIM 进行代码编写，编写完成以后再使用 GCC 编译器进行编译。

先来编写一个最简单的“Hello World”程序，把 Linux 下的 C 编程完整的走一遍

1.1 编写代码

在用户根目录下创建一个工作文件夹： C_Program

进入图创建的 C_Program 工作文件夹，创建一个名为“Hello World”的文件夹来保存我们的“Hello World”程序相关的文件

进入前面创建的“Hello World”这个工程文件夹里面，使用 vi 指令创建一个名为“main.c”的文件，然后在里面输入如下代码：

 #include <stdio.h>

 int main(int argc, char *argv[])

 {

 printf("Hello World!\n");

 }

编写完成以后保存退出 vi 编辑器，可以使用“cat”命令查看代码是否编写成功

代码编辑完成以后我们需要对其进行编译。

1.2编译代码

Ubuntu 下的 C 语言编译器是 GCC，先安装GCC编译器

sudo apt update

sudo apt install gcc

通过命令gcc -v可以查看 GCC 编译器的版本号

最后下面的“gcc version 9.4.0”说明本机的 GCC 编译器版本为9.4.0。

不同的目标架构，其 GCC 编译器是不同的。“Target: x86_64-linux-gnu”一行，这说明 Ubuntu 自带的 GCC 编译器是针对 X86 架构的，因此只能编译在 X86 架构 CPU 上运行的程序。如果想要编译在 ARM上运行的程序就需要针对 ARM 的 GCC 编译器，也就是交叉编译器！

输入命令来使用 gcc 编译器来编译文件，输入如下命令：

gcc main.c

上述命令的功能就是使用 gcc 编译器来编译 main.c 这个 c 文件，过程如图

当编译完成以后会生成一个 a.out 文件，这个 a.out 就是编译生成的可执行文件，执行此文件看看是否和我们代码的功能一样，执行的方法很简单使用命令：“./+可执行文件”，比如本例程就是命令： ./a.out

执行 a.out 文件以后终端输出了“Hello World！”。 a.out 这个文件的命名是 GCC 编译器自动命名的，在使用 gcc 命令的时候加上-o 来指定生成的可执行文件名字，比如编译 main.c 以后生成名为“main”的可执行文件。

2. GCC编译器

2.1 gcc 命令

gcc 命令格式如下：

gcc [选项] [文件名字]

主要选项如下：

-c： 只编译不链接为可执行文件，编译器将输入的.c 文件编译为.o 的目标文件。

-o： <输出文件名>用来指定编译结束以后的输出文件名，如果不使用这个选项的话 GCC 默认编译出来的可执行文件名字为 a.out。

-g： 添加调试信息，如果要使用调试工具(如 GDB)的话就必须加入此选项，此选项指示编译的时候生成调试所需的符号信息。

-O： 对程序进行优化编译，如果使用此选项的话整个源代码在编译、链接的的时候都会进行优化，这样产生的可执行文件执行效率就高。

-O2： 比-O 更幅度更大的优化，生成的可执行效率更高，但是整个编译过程会很慢。

GCC 编译器和其它编译器一样，不仅能够检测出错误类型，而且标记除了错误发生在哪个文件、 哪一行， 方便我们去修改代码。

2.2 编译流程

GCC 编译器的编译流程是：预处理、编译、汇编和链接。预处理就是展开所有的头文件、替换程序中的宏、解析条件编译并添加到文件中。编译是将经过预编译处理的代码编译成汇编代码，也就是我们常说的程序编译。汇编就是将汇编语言文件编译成二进制目标文件。链接就是将汇编出来的多个二进制目标文件链接在一起，形成最终的可执行文件，链接的时候还会涉及到静态库和动态库等问题。