程序編譯
1. Linux下的程序編譯
GCC(GNU Compiler Collection)，是符合GPL和LGPL許可證發行的自由軟件，也是類Unix和Mac OS X的標准編譯器。GCC可處理C (gcc)、C++(g++)、Java等語言。
Intel Composer XE 2013，Intel公司為x86平台編譯器，針對Intel專門做了優化，在其他平台上表現也不錯。
PGI Accelerator，支持CUDA Fortran。已經被Nvidia收購。
2. 串行程序的編譯和執行
程序編譯流程如下
- 編譯：將源文件編譯成目標文件
- 連接：將目標文件連接成可執行文件
- 執行
Linux系統中，可執行文件沒有同一的后綴，系統從文件屬性來區分。源代碼和目標文件的后綴名要保持同意規范，以便區分識別。
#include<stdio.h>
int main()
{
printf("Hello,World.\n");
return 0;
}
gcc hello.c #編譯
./a.out #執行
gcc hello.c -o hello #自動執行了編譯和連接
./hello
如果可執行文件的目錄加入了PATH環境變量，可以直接使用可執行文件名。
export PATH=$PATH:/home/mzy
#待定，無法成功運行
gcc -c hello.c #1.只執行編譯，不執行連接，生成hello.o
gcc -o hello hello.o #2.連接目標文件，生成可執行文件
2.1多個源文件的編譯
主程序源文件main.c
#include<stdio.h>
int main ()
{
int sum=0,r,i;
for (i = 1;i <= 10; ++i)
{
r = fun(i);
sum += r;
}
printf("sum is %d\n",sum);
return 0;
}
子函數源文件fun.c
int fun(int i)
{
int res = i * i;
return res;
}
gcc -o sum main.c fun.c #同時編譯多個源文件
./sum #執行（自動執行了連接動作，自動刪除了中間過程所產生的目標文件main.o和fun.o）
#也可以將源文件分別編譯，最后再連接成可執行文件
gcc -c main.c
gcc -c fun.c
gcc -o sum main.o fun.o
./sum #手動編譯時目標文件不會消失
2.2 多個源文件使用頭文件的例子
主程序文件main.c
#include<stdio.h>
#include"myhead.h"
int main()
{
printf(STRING);
return 0;
}
頭文件myhead.h
#dedine STRING "Hello,Multi sources\n"
#編譯時使用-I參數指定頭文件搜索路徑
gcc -c -I /home/mzy main.c
gcc -o Mut main.o
#也可以將以上兩句話融合
gcc -o Multi -I /home/mzy main.c
2.3 Linux下函數庫文件介紹
2.3.1 靜態庫與動態庫
靜態庫：
- 命名規范為libXXX.a
- 庫函數會被連接進可執行程序，可執行文件體積較大
- 可執行文件運行時，不需要從磁盤載入庫函數，執行效率較高
- 庫函數更新后，需要重新編譯可執行程序
動態庫：
- 命名規范為libXXX.so
- 庫函數不被連接進可執行程序，可執行文件體積較小
- 可執行文件運行時，庫函數動態載入
- 使用靈活，庫函數更新后，不需要重新編譯可執行程序
2.3.2 使用頭文件
默認搜索頭文件的目錄優先級：
- 源文件所在目錄（要求源文件中用#include "..." 格式指定）
- INCLUDE之類的環境變量指定的目錄
- 編譯器自己的頭文件目錄
- /usr/include操作系統頭文件目錄
如果想自己指定頭文件搜索路徑可以使用 -I
- 用 -I 指定的目錄優先級比默認搜索目錄高
- -I 參數可以指定多個 -I
-I ...
2.3.3 庫函數的生成（靜態庫）
子函數fun1.c
int fun1 (int i)
{
return i+i;
}
子函數fun2.c
int fun2 (int i)
{
return i*i;
}
#編譯子函數源代碼
gcc -c fun1.c
gcc -c fun2.c
#使用ar命令將目標文件打包成靜態庫.a
ar cr libtest.a fun1.o fun2.o
2.3.4 庫函數的生成（動態庫）
#編譯子函數源碼，必須要使用-fPIC（Position-independent code）參數
gcc -c -fPIC fun1.c
gcc -c -fPIC fun2.c
#使用編譯器-shared參數將目標文件連接成動態庫.so
gcc -o libtest.so -shared fun1.o fun2.o
2.3.5 庫函數的使用
主函數main.c，調用之前定義的fun1和fun2子函數
#include<stdio.h>
int main ()
{
int i = 10,sum,product;
sum = fun1(i);
product = fun2(i);
printf("the sum is %d,the product is %d\n",sum,product);
return 0;
}
-
gcc -c是編譯，gcc -o才是連接。gcc -o時程序自動被編譯，並且會刪除中間產生的.o文件（目標文件）
-
gcc -c -<參數> <要被編譯的文件1> <要被編譯的文件2> ...
gcc -c -I <頭文件的指定路徑> <要被編譯的文件>
-
gcc -o <想要生成的可執行文件名> <需要的文件1> <需要的文件2>
gcc -o <可執行文件名> -I <頭文件路徑> <需要被編譯連接的文件1> <需要被編譯連接的文件2> ...
（因為-o參數默認會進行編譯，所以上一行命令能夠被執行。）
-
ar cr libXXX.a <目標文件1> <目標文件2> ... #編譯成靜態庫
gcc -o <可執行文件名> <靜態庫的路徑/libXXX.a> #在同級目錄下也可以不寫路徑
-
gcc -c -fPIC fun1.c #編譯成動態庫時必須指定-fPIC參數
gcc -c -fPIC fun2.c
gcc -o libXXX.so -shared <目標文件1> <目標文件2> #用-shared參數將目標文件連接成動態庫.so
2.3.5.1 庫函數的使用方式一：直接使用
gcc -c <需要編譯的文件1> <需要編譯的文件2> ...
gcc -o <可執行文件名> <目標文件1> <目標文件2> <路徑/libXXX.a> #當目標文件和靜態庫在同一目錄時，可省略靜態庫的路徑
gcc -o <可執行文件名> <目標文件1> <目標文件2> <路徑/libXXX.so> #不能省略動態庫的路徑，即使目標文件和動態庫文件在同一目錄下。
2.3.5.2 庫函數的使用方式二：在指定路徑下搜索
使用編譯器的-L
-lXXX 參數，表示在指定庫函數路徑下搜索名為libXXX.so或libXXX.a的庫文件。 - 如果庫函數路徑下同時有靜態庫和動態庫，會選擇動態庫
- -L 可以指定多次 -L
-L ... - -L 指定的目錄的搜索優先級最高
- 如果在-L的目錄中沒有找到庫函數，或者沒有指定-L，編譯器還會根據以下優先級從高到低搜索。
- LIBRARY_PATH（靜態庫）、LD_LIBRARY_PATH（動態庫）環境變量指定路徑
- 系統配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜索路徑
- 系統的/lib(64)、/usr/lib(64)等操作系統庫文件目錄
gcc -c <源文件> gcc -o <可執行文件名> <目標文件> -L <庫文件所在路徑> -ltest./Main: error while loading shared libraries: libtest.so: cannot open shared object file: No such file or directory
PS：如何解決在-L參數的指定目錄下找不到動態庫的情況？
動態鏈接庫的文件可能出現了問題，將文件加入到動態庫的環境變量的路徑中，
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/mzy #-L的目錄中未找到庫函數就會到動態庫的環境變量中去找，避免了找不到文件的情況。