实验4：UNIX gcc编译器的使用与编程环境

gcc –o hello_rd hello.c -rdynamic #生成可执行程序 hello_rd （2）C++版 helloworld.C（可参照（1）进行编译，搞清楚参数的意义及作用） #include <iostream.h> main (void) { cout << "Hello, World!" << endl; } 用户可以像使用 gcc 一样，使用 c++或 g++来编译它： g++ hello.C #生成可执行程序 a.out c++ –o hello hell.C #生成可执行程序 hello g++ –s -o Hello hello.C #生成删除符号表的可执行程序 Hello 也可以使用 gcc 并指定库文件来编译 c++程序： gcc –c hello.C #生成目标文件 hello.o gcc –o h hello.C –lstdc++ #指定标准 c++库，生成可执行程序 h 也参照标准 c 的编译方法以不同形式编译 c++程序和 gelloworld.C。 2)多模块组合开发与编译、静态库的构造与使用 设有 C 语言文件 f1.c，内容为： #include <stdio.h> f1(int arg) { printf("F1: you passed %d\n",arg); } 设有 C 语言文件 f2.c，内容为： #include <stdio.h> f2(char *arg) { printf("F2: you passed %s\n",arg); } 主函数所的模块为 m.c，内容为： #include <stdio.h> main() { f1(16); f2("Hello World!"); } 编译和连接过程： gcc –c f1.c f2.c // 生成 f1.o 和 f2.o gcc –S f1.c f2.c // 生成 f1.s 和 f2.s gcc –o mp m.c f1.c f2.c //生成 mp 构造自己的静态库 gcc –o f1.c f2.c //生成目标文件 f1.o, f2.o ar crv libmyl.a f1.o f2.o //生成库 libmyl.a
if(err){ fprintf(stderr,err); exit(2); } f2=dlsym(sfp,"f2"); //获取函数 f2 入口地址（指针） err=dlerror(); //检查是否成功 if(err){ fprintf(stderr,err); exit(3); } fprintf(stderr,"-----------begine-------------\n"); f2("Test String"); //调用函数 f2 f1(tmpi); //调用函数 f1 fprintf(stderr,"++++++++++++end+++++++++++++++\n"); dlclose(sfp); exit(0); } 4)Makefile 的编写与使用 （1）针对 2)的 Makefile 文件 a.Makefile 文件的构造 f: f1.o f2.o f3.o gcc -o f f1.o f2.o f3.o f1.o: f1.c gcc –c f1.c f2.o: f2.c gcc –c f2.c f3.o: f3.c gcc –c f3.c b.Makefile 的使用 make #生成默认（第一个）目标 make f #生成目标 f make f1.o #生成目标 f1.o (2)针对 3）的 Makefile 文件 a.动态库生成 Makefile so.mk all : libmy.so SRC = f1.c f2.c TGT = $(SRC:.c=.o) %.o : %.c gcc -c $< libmy.so : $(TGT) gcc -shared -o $@ $(TGT) clean: rm -f $(TGT) 使用方法： make -f so.mk make -f so.mk all //关闭共享库
sfp=dlopen(SO_FILE,RTLD_LAZY); //打开共享库 if(sfp==NULL){ fprintf(stderr,dlerror()); exit(1); } f1=dlsym(sfp,"f1"); err=dlerror(); //获取函数 f1 入口地址（指针） //检查是否成功
ranlib libmyl.a 使用自己的库 gcc –o mp m.c libmyl.a gcc –o mp m.o libmyl.a gcc –o mp m.c -L. –lmyl
[注] 静态库和共享库的共同点：
//为子函数建立内容表 // 使用库 libmyl.a // 使用库 libmyl.a 和 m.o // 在当前目录以默认方法使用库 myl
#定义 all 目标 #定义源文件 #定义目标文件 #定义目标文件生成规则 #目标文件生成命令 #定义共享库生成规则 #共享库生成命令 #定义清理目标 #清理目标目标措施
make -f so.mk install make -f so.mk uninstall make -f so.mk clean b.共享库使用 Makefile e all : mydy SRC = f3.c TGT = $(SRC:.c=.o) %.o : %.c gcc -c $< mydy: $(TGT) gcc -o $@ $(TGT) -ldl clean: rm -f $(TGT) 使用方法： make -f e make -f so.mk all 5)实验报告的内容与书写 以书面形式记录下你的每一步过程，包括输入、输出信息（有截图） ，遇到的问题和解决的 办法。
Hale Waihona Puke 3、实验方法与注意事项实验室内的实验环境与系统是共用设施， 请不要在系统内做对系统或对其他用户不安全 的事情。 要求每个同学登录后系统后， 要在自己的家目录内容以自己名字和学号， 创建一个子目 录（已有者可以不再创建） 。以后所有工作都要在自己的目录内进行。建议以后的实验都在 同台计算机上做，这样可以保持连续性。 1)由于是以 root 用户工作的，权力很大，请不要在系统内做对系统或对其他用户不 安全的事情。 2)要求每个同学登录后系统后，要在自己的家目录内容以自己(汉语拼音)名字，使用 mkdir 命令创建一个子目录。以后所有工作都要在自己的目录内进行。 3）认真编写实验报告并上传服务器。 用户要按通常实验要认真书写实验报告。
实验 4：UNIX gcc 编译器的使用与编程环境 1、实验目的
(1)掌握 gcc 的用法； (2)了解目标代码、库函数的使用； (3)掌握静态库和共享库的构造与使用； (4)掌握多模块和多语言联合开发方法； (5)掌握 make 命令和 Makefile 文件的使用。
2、实现设备
一台装有 Windows 操作系统和 Linux 机系统的微机或服务器。
3)多模块组合开发与编译、共享库的构造与使用 参考 2）中的 f1.c 和 f2.c，构造和使用自己的共享库 （1）构造可共享库 gcc -c f1.c f2.c //生成目标文件 gcc -shared -o libmy.so f1.o f2.o //由目标文件生成共享库 或 gcc -shared –o libmy.so –c f1.c f2.c //由源文件生成共享库 (2)使用共享库 //设以下程序的文件名为 f3.c，f1.c 和 f2.c 如前 #include <stdio.h> #include <dlfcn.h> #define SO_FILE "./libmy.so" //共享库 libmy.so 被限定在当前目录，也可放在标准位置，但要使用 ldd 和 ldconfig 处理 main() { void *sfp; char *err; int tmpi=16; int (*f1)(int ),(*f2)(char *); //定义函数指针
.a, .so 都是.o 目标文件的集合，这些目标文件中含有一些函数的定义（机器码），而这些函数将在连 接时会被最终的可执行文件用到。 两者的区别： 静态库.a : 当程序与静态库连接时，库中目标文件所含的所有将被程序使用的函数的机器码被 copy 到最终的可执行文件中. 静态库有个缺点: 占用磁盘和内存空间. 静态库会被添加到和它连接的每个程序 中, 而且这些程序运行时, 都会被加载到内存中. 无形中又多消耗了更多的内存空间. 共享库.so : 与共享库连接的可执行文件只包含它需要的函数的引用表，而不是所有的函数代码，只有 在程序执行时, 那些需要的函数代码才被拷贝到内存中, 这样就使可执行文件比较小, 节省磁盘空间(更进 一步，操作系统使用虚拟内存，使得一份共享库驻留在内存中被多个程序使用).共享库还有个优点: 若库 本身被更新, 不需要重新编译与它连接的源程序。
4、实验过程
1)helloworld （1）C 语言版 helloworld.c #include <stdio.h> main() { printf(”Hello World!\n”); } 编译及运行方法： (注意观察各编译参数的意义及作用， 最后通过命令 ls –l a.out hello* 来观察所生成文件的不同，为什么会这样？) gcc –c hello.c #生成目标文件 hello.o gcc –S hello.c #生成汇编程序 hello.s gcc hello.c #生成可执行程序 a.out gcc –o hello hello.c #生成可执行程序 hello gcc –s –o hello_s hello.c #生成汇编程序 hello.s gcc –o hello_st hello.c -static #生成可执行程序 hello_st gcc –o hello_sh hello.c -shared #生成可执行程序 hello_sh