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二 Linux C++命令行编译

1. 准备源代码

在一个工作目录中创建以下代码文件，目录结构如下图

02_01.png

代码内容如下：

swap.h文件，这个源码文件中定义了C++头部信息

C++
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#include <iostream>
using namespace std;

swap.cpp文件，这个文件中定义了我们将在主函数中调用的C++代码

C++
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#include "swap.h"

void swap(int &a, int &b)
{
    int temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

main.cpp文件，这是主函数文件，函数调用的入口

C++
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#include <iostream>
#include "swap.h"
using namespace std;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int val1 = 10;
    int val2 = 20;

    cout << " Before swap:" << endl;
    cout << " val1:" << val1 << endl;
    cout << " val2:" << val2 << endl;

    swap(val1, val2);

    cout << " After swap:" << endl;
    cout << " val1:" << val1 << endl;
    cout << " val2:" << val2 << endl;

    return 0;
}

2. 编译实战

2.1. 引入目录进行编译

直接编译

Bash
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g++ main.cpp src/swap.cpp

此时会看到如下图的错误

02_02.png

这是因为 g++ 找不到include目录下的swap.h 文件，所以我们需要使用-I参数将include目录包含进来，如下命令

Bash
1
g++ main.cpp src/swap.cpp -Iinclude

这时候代码就可以顺便通过编译了。

2.2. 使用-Wall、-std 参数进行编译

-Wall 代表程序编译过程中输出警告信息，-std代表使用特定的 c++标准 进行编译，如下命令

Bash
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# 使用c++11标准进行编译，并且使用-Wall参数
g++ main.cpp src/swap.cpp -Iinclude -Wall -std=c++11 -o a.out

此时我们看到，还是能正常编译，也没有输出警告，我们也可以正常执行a.out。因为我们的代码是符合c++11标准的，为了演示一个警告，我们在main.cpp中加一行代码。如下

C++
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#include <iostream>
#include "swap.h"
using namespace std;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int val1 = 10;
    int val2 = 20;
    // 定义一个变量，但是不使用
    double d = 0.0;

    cout << " Before swap:" << endl;
    cout << " val1:" << val1 << endl;
    cout << " val2:" << val2 << endl;

    swap(val1, val2);

    cout << " After swap:" << endl;
    cout << " val1:" << val1 << endl;
    cout << " val2:" << val2 << endl;

    return 0;
}

把输出文件改为b.out，再次执行编译，如下命令

Bash
1
g++ main.cpp src/swap.cpp -Iinclude -Wall -std=c++11 -o b.out

此时出现如下图警告

02_03.png

因为定义一个变量不使用，是不符合c++11的标准的，但不是错误，b.out也能正常执行。

2.3. 生成库文件

我们先删除在 2 中会进行警告的代码

2.3.1. 链接静态库生成可执行文件

Bash
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# 先进入src目录
cd  src
# 汇编生成swap.o 文件
g++ swap.cpp -c -I../include
# 生成静态库libSwap.o
ar rs libswap.a swap.o
# 回到代码根目录，调用静态链接库生成可执行文件
g++ main.cpp -lswap -Lsrc -Iinclude -o static_main

2.3.2. 链接动态库生成可执行文件

Bash
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# 进入src目录
cd  src
# 生成动态链库文件libswap.so
g++ swap.cpp -I../include -fPIC -shared -o libswap.so
# 上面的指令等价于下面两条指令
# gcc swap -I../include -c -fPIC
# 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
g++ main.cpp -Iinclude -lswap -Lsrc -o dyna_main

2.3.3. 静态库和动态库生成可执行文件的区别

  • 静态库在打包生成二进制文件的时候，直接将静态库包含进来
  • 动态库则在打包时不打包库文件，而在运行时再把动态库文件引进来

所以我们运行的时候，静态库文件打包的可执行文件可以直接运行。而用动态库编译生成的可执行文件，直接运行会报错，是因为动态链接文件在我们的代码目录，并不在系统的库搜索目录。如果要运行动态链接库打包生成的可执行文件，我们需要手动指定程序运行依赖的库目录。

运行可执行文件命令如下：

运行静态打包的可执行文件

Bash
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# 运行静态打包的可执行文件
./static_main

运行动态链接库打包生成的可执行文件

Bash
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2
# 运行动态打包的可执行文件，需要设置 LD_LIBRARY_PATH 变量，变量值是动态链接文件所在目录
LD_LIBRARY_PATH=src ./dyna_main