單個(gè)源文件生成可執(zhí)行程序

下面是一個(gè)保存在文件 helloworld.cpp 中一個(gè)簡(jiǎn)單的 C++ 程序的代碼：

/* helloworld.cpp */
#include <iostream>
int main(int argc,char *argv[])
{
  std::cout << "hello, world" << std::endl;
  return(0);
}

程序使用定義在頭文件 iostream 中的 cout，向標(biāo)準(zhǔn)輸出寫(xiě)入一個(gè)簡(jiǎn)單的字符串。該代碼可用以下命令編譯為可執(zhí)行文件：

$ g++ helloworld.cpp

編譯器 g++ 通過(guò)檢查命令行中指定的文件的后綴名可識(shí)別其為 C++ 源代碼文件。編譯器默認(rèn)的動(dòng)作：編譯源代碼文件生成對(duì)象文件(object file)，鏈接對(duì)象文件和 libstdc++ 庫(kù)中的函數(shù)得到可執(zhí)行程序。然后刪除對(duì)象文件。由于命令行中未指定可執(zhí)行程序的文件名，編譯器采用默認(rèn)的 a.out。程序可以這樣來(lái)運(yùn)行：

$ ./a.out
hello, world

更普遍的做法是通過(guò) -o 選項(xiàng)指定可執(zhí)行程序的文件名。下面的命令將產(chǎn)生名為 helloworld 的可執(zhí)行文件：

$ g++ helloworld.cpp -o helloworld

在命令行中輸入程序名可使之運(yùn)行：

$ ./helloworld
hello, world

程序 g++ 是將 gcc 默認(rèn)語(yǔ)言設(shè)為 C++ 的一個(gè)特殊的版本，鏈接時(shí)它自動(dòng)使用 C++ 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)而不用 C 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。通過(guò)遵循源碼的命名規(guī)范并指定對(duì)應(yīng)庫(kù)的名字，用 gcc 來(lái)編譯鏈接 C++ 程序是可行的，如下例所示：

$ gcc helloworld.cpp -lstdc++ -o helloworld

選項(xiàng) -l (ell) 通過(guò)添加前綴 lib 和后綴 .a 將跟隨它的名字變換為庫(kù)的名字 libstdc++.a。而后它在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)路徑中查找該庫(kù)。gcc 的編譯過(guò)程和輸出文件與 g++ 是完全相同的。

在大多數(shù)系統(tǒng)中，GCC 安裝時(shí)會(huì)安裝一名為 c++ 的程序。如果被安裝，它和 g++ 是等同，如下例所示，用法也一致：

$ c++ helloworld.cpp -o helloworld

多個(gè)源文件生成可執(zhí)行程序

如果多于一個(gè)的源碼文件在 g++ 命令中指定，它們都將被編譯并被鏈接成一個(gè)單一的可執(zhí)行文件。下面是一個(gè)名為 speak.h 的頭文件；它包含一個(gè)僅含有一個(gè)函數(shù)的類的定義：

/* speak.h */
#include <iostream>
class Speak
{
  public:
    void sayHello(const char *);
};

下面列出的是文件 speak.cpp 的內(nèi)容：包含 sayHello() 函數(shù)的函數(shù)體：

/* speak.cpp */
#include "speak.h"
void Speak::sayHello(const char *str)
{
  std::cout << "Hello " << str << "\n";
}

文件 hellospeak.cpp 內(nèi)是一個(gè)使用 Speak 類的程序：

/* hellospeak.cpp */
#include "speak.h"
int main(int argc,char *argv[])
{
  Speak speak;
  speak.sayHello("world");
  return(0);
}

下面這條命令將上述兩個(gè)源碼文件編譯鏈接成一個(gè)單一的可執(zhí)行程序：

$ g++ hellospeak.cpp speak.cpp -o hellospeak

PS：這里說(shuō)一下為什么在命令中沒(méi)有提到“speak.h“該文件（原因是：在“speak.cpp“中包含有”#include"speak.h"“這句代碼，它的意思是搜索系統(tǒng)頭文件目錄之前將先在當(dāng)前目錄中搜索文件“speak.h“。而”speak.h“正在該目錄中，不用再在命令中指定了）。

源文件生成對(duì)象文件

選項(xiàng) -c 用來(lái)告訴編譯器編譯源代碼但不要執(zhí)行鏈接，輸出結(jié)果為對(duì)象文件。文件默認(rèn)名與源碼文件名相同，只是將其后綴變?yōu)?.o。例如，下面的命令將編譯源碼文件 hellospeak.cpp 并生成對(duì)象文件 hellospeak.o：

$ g++ -c hellospeak.cpp

命令 g++ 也能識(shí)別 .o 文件并將其作為輸入文件傳遞給鏈接器。下列命令將編譯源碼文件為對(duì)象文件并將其鏈接成單一的可執(zhí)行程序：

$ g++ -c hellospeak.cpp 
$ g++ -c speak.cpp 
$ g++ hellospeak.o speak.o -o hellospeak

選項(xiàng) -o 不僅僅能用來(lái)命名可執(zhí)行文件。它也用來(lái)命名編譯器輸出的其他文件。例如：除了中間的對(duì)象文件有不同的名字外，下列命令生將生成和上面完全相同的可執(zhí)行文件：

$ g++ -c hellospeak.cpp -o hspk1.o 
$ g++ -c speak.cpp -o hspk2.o 
$ g++ hspk1.o hspk2.o -o hellospeak

編譯預(yù)處理

選項(xiàng) -E 使 g++ 將源代碼用編譯預(yù)處理器處理后不再執(zhí)行其他動(dòng)作。下面的命令預(yù)處理源碼文件 helloworld.cpp 并將結(jié)果顯示在標(biāo)準(zhǔn)輸出中：

$ g++ -E helloworld.cpp

本文前面所列出的 helloworld.cpp 的源代碼，僅僅有六行，而且該程序除了顯示一行文字外什么都不做，但是，預(yù)處理后的版本將超過(guò) 1200 行。這主要是因?yàn)轭^文件 iostream 被包含進(jìn)來(lái)，而且它又包含了其他的頭文件，除此之外，還有若干個(gè)處理輸入和輸出的類的定義。

預(yù)處理過(guò)的文件的 GCC 后綴為 .ii，它可以通過(guò) -o 選項(xiàng)來(lái)生成，例如：

$ gcc -E helloworld.cpp -o helloworld.ii

生成匯編代碼

選項(xiàng) -S 指示編譯器將程序編譯成匯編語(yǔ)言，輸出匯編語(yǔ)言代碼而後結(jié)束。下面的命令將由 C++ 源碼文件生成匯編語(yǔ)言文件 helloworld.s：

$ g++ -S helloworld.cpp

生成的匯編語(yǔ)言依賴于編譯器的目標(biāo)平臺(tái)。

創(chuàng)建靜態(tài)庫(kù)

靜態(tài)庫(kù)是編譯器生成的一系列對(duì)象文件的集合。鏈接一個(gè)程序時(shí)用庫(kù)中的對(duì)象文件還是目錄中的對(duì)象文件都是一樣的。庫(kù)中的成員包括普通函數(shù)，類定義，類的對(duì)象實(shí)例等等。靜態(tài)庫(kù)的另一個(gè)名字叫歸檔文件(archive)，管理這種歸檔文件的工具叫 ar 。

在下面的例子中，我們先創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象模塊，然后用其生成靜態(tài)庫(kù)。

頭文件 say.h 包含函數(shù) sayHello() 的原型和類 Say 的定義：

/* say.h */
#include <iostream>
void sayhello(void);
class Say {
  private:
    char *string;
  public:
    Say(char *str)
    {
      string = str;
    }
    void sayThis(const char *str)
    {
      std::cout << str << " from a static library\n";
    }
    void sayString(void);
};

下面是文件 say.cpp 是我們要加入到靜態(tài)庫(kù)中的兩個(gè)對(duì)象文件之一的源碼。它包含 Say 類中 sayString() 函數(shù)的定義體；類 Say 的一個(gè)實(shí)例 librarysay 的聲明也包含在內(nèi)：

/* say.cpp */
#include "say.h"
void Say::sayString()
{
  std::cout << string << "\n";
}
 
Say librarysay("Library instance of Say");

源碼文件 sayhello.cpp 是我們要加入到靜態(tài)庫(kù)中的第二個(gè)對(duì)象文件的源碼。它包含函數(shù) sayhello() 的定義：

/* sayhello.cpp */
#include "say.h"
void sayhello()
{
  std::cout << "hello from a static library\n";
}

下面的命令序列將源碼文件編譯成對(duì)象文件，命令 ar 將其存進(jìn)庫(kù)中：

$ g++ -c sayhello.cpp
$ g++ -c say.cpp
$ ar -r libsay.a sayhello.o say.o

程序 ar 配合參數(shù) -r 創(chuàng)建一個(gè)新庫(kù) libsay.a 并將命令行中列出的對(duì)象文件插入。采用這種方法，如果庫(kù)不存在的話，參數(shù) -r 將創(chuàng)建一個(gè)新的庫(kù)，而如果庫(kù)存在的話，將用新的模塊替換原來(lái)的模塊。

下面是主程序 saymain.cpp，它調(diào)用庫(kù) libsay.a 中的代碼：

/* saymain.cpp */
#include "say.h"
int main(int argc,char *argv[])
{
  extern Say librarysay;
  Say localsay = Say("Local instance of Say");
  sayhello();
  librarysay.sayThis("howdy");
  librarysay.sayString();
  localsay.sayString();
  return(0);
}

該程序可以下面的命令來(lái)編譯和鏈接：

$ g++ saymain.cpp libsay.a -o saymain

程序運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生以下輸出：

hello from a static library
howdy from a static library
Library instance of Say
Local instance of Say

ps：如果一個(gè)文件夾下有多個(gè)cpp文件需要編譯的話，除了采用makefile的方式之外，還可以使用“g++ *.cpp -o hello",“hello為編譯生成的可執(zhí)行文件的名字”，編譯時(shí)要確保cpp文件和他們各自所引用的頭文件在同一個(gè)目錄下。

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