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一、编译过程

1. 预处理-Pre-Processing //.i文件

# -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预处理
gcc  -E  main.c  -o  main.i    //.i文件

2. 编译-Compiling // .s文件

# -S 编译选项告诉 gcc 在为 C 代码产生了汇编语言文件后停止编译
#  gcc 产生的汇编语言文件的缺省扩展名是 .s 
gcc  -S  main.i  -o   main.s

3. 汇编-Assembling // .o文件

# -c 选项告诉 gcc 仅把源代码编译为机器语言的目标代码
# 缺省时 gcc 建立的目标代码文件有一个 .o 的扩展名。
gcc  -c  main.s  -o  main.o

4. 链接-Linking // bin文件

# -o 编译选项来为将产生的可执行文件用指定的文件名
gcc  main.o  -o  main

二、简化过程 —— gcc

#上述过程可以简化为：
gcc main.c （源文件） -o main（可执行文件）

注意：与链接的语句差别主要在指令中输入文件的后缀

注：
1.库是头文件的实现！
2.在编译过程中可以被装载/拷贝的库为静态库（.a后缀）

更多关于静态库/动态库的知识请参考这篇博客：详解Linux下静态库/动态库的生成和使用（含代码示例和操作流程）&&动态库和静态库的区别

三、gcc/g++重要编译参数

1. -g 编译带调试信息的可执行文件

# -g 选项告诉 GCC 产生能被 GNU 调试器GDB使用的调试信息，以调试程序。
# 产生带调试信息的可执行文件main
gcc -g main.c

2. -O[n] 优化源代码

## 所谓优化，例如省略掉代码中从未使用过的变量、直接将常量表达式用结果值代替等等，这些操作会缩减目标文件所包含的代码量，提高最终生成的可执行文件的运行效率。
# -O 选项告诉 gcc 对源代码进行基本优化。这些优化在大多数情况下都会使程序执行的更快。 -O2 选项告诉 gcc 产生尽可能小和尽可能快的代码。 如-O2，-O3，-On（n 常为0–3）

# -O 同时减小代码的长度和执行时间，其效果等价于-O1
# -O0 表示不做优化
# -O1 为默认优化
# -O2 除了完成-O1的优化之外，还进行一些额外的调整工作，如指令调整等。
# -O3 则包括循环展开和其他一些与处理特性相关的优化工作。
# 选项将使编译的速度比使用 -O 时慢， 但通常产生的代码执行速度会更快。
# 使用 -O2优化源代码，并输出可执行文件
gcc -O2 main.c

3. -l 和 -L 指定库文件 | 指定库文件路径

# -l参数(小写)就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名
# 在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接
# 链接glog库
gcc -lglog main.c
# 如果库文件没放在上面三个目录里，需要使用-L参数(大写)指定库文件所在目录
# -L参数跟着的是库文件所在的目录名
# 链接mytest库，libmytest.so在/home/bing/mytestlibfolder目录下
gcc -L/home/bing/mytestlibfolder -lmytest main.c

4. -I 指定头文件搜索目录

# /usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但 是如果头文件不在/usr/icnclude里我们就要用-I参数指定了，
# 比如头文件放在/myinclude目录里，那编译命令行就要加上-I/myinclude 参数了，如果不加你会得到一个”xxxx.h: No such file or directory”的错误。
# -I参数可以用相对路径，比如头文件在当前 目录，可以用-I.来指定。上面我们提到的–cflags参数就是用来生成-I参数的。
gcc -I/myinclude main.c

5. -Wall 打印警告信息

# 打印出gcc提供的警告信息
gcc -Wall main.c

6. -w 关闭警告信息

# 关闭所有警告信息
gcc -w main.c

7. -std=c++11 设置编译标准

# 使用 c++11 标准编译 main.c
g++ -std=c++11 main.c

8. -o 指定输出文件名

# 指定即将产生的文件名
# 指定输出可执行文件名为main
gcc main.c -o main

9. -D 定义宏

# 在使用gcc/g++编译的时候定义宏
# 常用场景：
# -DDEBUG 定义DEBUG宏，可能文件中有DEBUG宏部分的相关信息，用个DDEBUG来选择开启或关闭DEBUG

示例代码：

// -Dname 定义宏name,默认定义内容为字符串“1”
#include <stdio.h>
int main()
{
    
    #ifdef DEBUG
        printf("DEBUG LOG\n");
    #endif
        printf("in\n");
}
// 1. 在编译的时候，使用gcc -DDEBUG main.c
// 2. 第七行代码可以被执行

四、生成库文件

• 静态库和动态库区别：
  1）静态库的扩展名一般为“.a”或“.lib”；动态库的扩展名一般为“.so”或“.dll”。
  2）静态库在编译时会直接整合到目标程序中，编译成功的可执行文件可独立运行，所以利用静态函数库编译成的文件会比较大；动态库在编译时不会放到连接的目标程序中，即可执行文件无法单独运行。

示例：

# 最初目录结构
.
├── include
│   └── Swap.h
├── main.c
└── src
   └── Swap.c
    
2 directories, 3 files

1.链接静态库生成可执行文件

## 进入src目录下
$cd src
# 汇编，生成Swap.o文件
gcc Swap.c -c -I../include
# 使用ar命令将目标文件打包成静态库libSwap.a
ar rs libSwap.a Swap.o
## 回到上级目录
$cd ..
# 链接，生成可执行文件:static_main
gcc main.c -Iinclude -Lsrc -lSwap -o static_main

2.链接动态库生成可执行文件

## 进入src目录下
$cd src
# 生成动态库libSwap.so

gcc Swap.c -I../include -fPIC -shared -o libSwap.so
## 上面命令等价于以下两条命令
# 编译子函数源码，必须要使用-fPIC（Position-independent code）参数
# 因为动态库需要生成与位置无关的代码，动态库在运行是是被动态加载到内存中的，位置不固定
# gcc Swap.cpp -I../include -c -fPIC 
#使用编译器-shared参数将目标文件连接成动态库.so
# gcc -shared -o libSwap.so Swap.o
## 回到上级目录
$cd ..
# 链接，生成可执行文件:dyna_main
gcc main.c -Iinclude -Lsrc -lSwap -o dyna_main

五、运行可执行文件

# 最终目录结构
.
├── dyna_main
├── include
│   └── Swap.h
├── main.c
├── src
│   ├── libSwap.a
│   ├── libSwap.so
│   ├── Swap.c
│   └── Swap.o
└── static_main
2 directories, 8 files

1.运行静态库可执行文件

# 运行静态库可执行文件
./static_main

2.运行动态库可执行文件

# 运行动态库可执行文件
LD_LIBRARY_PATH=src ./dyna_main

参考资料

Linux下详解gcc编译过程（含代码示例）&& gcc使用教程