C++
大约 5 分钟
reference
Compiler
编译过程 :
- Pre-Processing : 预编译
- 去掉#开头程序，保留#pragma
- 宏替换
- 去掉注释
- 头文件包含
- 添加行号
- Compiling : 编译
- 语法分析
- 词法分析
- 生成相应的汇编代码
- Assembling : 汇编
- 将汇编代码转化为相应的机器语言
- Linking : 链接
- 通过调用连接器ld来链接程序运行需要的一大堆目标文件，以及所依赖的其它库文件，最后生成可执行文件
- Pre-Processing : 预编译
编译器
编译器 名称 自动链接标准STL 说明 gcc GUN C 编译器 × GCC (GNU Compiler Collection) : GNU 编译器套件 g++ GUN C++ 编译器 √ g++=gcc -xc++ -lstdc++ -shared-libgcc环境文件对比
文件 Linux Windows 目标文件 .o .obj 动态库 .so，DSO (Dynamic Shared Objects) 动态共享对象 .dll，DLL (Dynamic Linking Library) 动态链接库 静态库 .lib .a 动态库 & 静态库
类型 加载时机 程序包体积 运行依赖 静态库 编译时 编译包含静态库文件，体积大 不再依赖静态库文件 动态库 运行时 编译不包含动态库文件，体积小 依赖动态库文件 编译参数
参数 说明 -E只进行预编译，不做其它处理 -S只编译不汇编，生成汇编代码 -c只编译不链接，生成目标文件 -g在可执行程序中包含标准调试信息 -o指定输出文件 -I添加头文件搜索路径 (默认：/usr/include/) -L添加库文件搜索路径 (默认：/usr/lib/) -lname链接名为 libname.a或libname.so的库文件。两者均存在，根据编译方式(-static 或 -shared) 进行选择-static进行静态编译(链接静态库) -shared生成动态库文件 或者 进行动态编译(链接动态库) -fPIC(Position Independent Code) 使用地址无关代码，可以多进程共享 # 编译过程 # 1> 预处理阶段，生成 .i 文件 $ gcc -E hello.c -o hello.i # 2> 编译阶段，编译生成 .s 文件 $ gcc -S hello.i -o hello.s # 3> 汇编阶段，生成目标 .o 文件 $ gcc -c hello.s -o hello.o # 方式一 $ as hello.s -o hello.o # 方式二：使用汇编器从汇编代码生成目标代码 # 4> 链接阶段，生成可执行文件 $ gcc hello.o -o hello # 生成可执行文件 hello # 创建静态库 $ g++ -c hello.cpp # 将源文件编译为目标文件 $ ar -crv libhello.a hello.o # 使用 ar 工具将目标文件打包成为 .a 静态库文件 # 创建动态库 $ g++ -fPIC -shared hello.cpp -o libhello.so
.so
动态库
- 隐式调用 : 只需将动态库文件(.so)放入系统动态库路径(/usr/lib)，包含头文件即可使用
- 显示调用 : 代码中出现库文件名，需要自己去打开和管理库文件
- 包含
dlfcn.h系统库 - 使用
dlopen函数打开库文件 - 使用
dlerror函数测试是否打开成功，并进行错误处理 - 使用
dlsym函数获得函数地址，存放在一个函数指针中 - 用获得函数指针进行函数调用
- 程序结束前，使用
dlclose关闭打开的动态库，释放资源 - 使用
dlconfig工具将动态库的路径加载到系统库列表中
- 包含
extern "C"
extern "C"声明的函数使用函数名作为符号名(跟 C 函数一样)，不能重载(只有非成员函数才能被声明为extern "C")，可以被 dlopen 动态加载。
| 符号名 | 说明 |
|---|---|
C | 符号名就是函数名 |
C++ | 允许重载，几乎不可能使用函数名作为符号名，而是使用 name mangling (使用函数名和其它信息拼接在一起) |
const
const int a; // 常量整形
int const a; // 同上
const int *a; // 指向常量整形的指针 (指针可变，整形不可变)
int const *a; // 同上
int * const a; // 指向整形的常量指针 (指针不可变，整数可变)
int const * const a; // 指向常量整形的常量指针 (指针不可变，整形不可变)
C++ 默认参数
- 如果某个参数是默认参数，那么它后面的参数必须都是默认参数
- 默认参数可以放在函数声明或者定义中，但只能放在二者之一
- 函数重载时谨慎使用默认参数值
int sum(int a, int b = 3, int c = 5) {
return a + b + c;
}
sum(1); // 1 + 3 + 5
sum(1, 2); // 1 + 2 + 5
sum(1, 2, 3); // 1 + 2 + 3
Make & CMake
make : 通过 Makefile 文件进行编译和链接程序 (Makefile 缺陷 : 工程大时手写 Makefile 比较困难，更换平台需要修改 Makefile)
# Makefile # target : prerequisites # [tab]command # 1.0 版本 sayHello: main.o hello.o gcc -o sayHello main.o hello.o main.o: main.c hello.h gcc -c main.c hello.o: hello.c hello.h gcc -c hello.c clean: rm sayHello main.o hello.o # 2.0 版本 objs = main.o hello.o sayHello: $(objs) gcc -o sayHello $(objs) main.o: main.c hello.h # Makefile 可以自动推导文件依赖关系 hello.o: hello.c hello.h .PHONY : clean # 防止与 clean 命名的文件冲突 clean: -rm sayHello $(objs)$ make # 按照 Makefile 文件进行编译 $ make clean # 按照 Makefile 清除中间文件CMake: (Cross-platform Make) 跨平台 make 工具, 通过 CMakeLists.txt 文件生成 Makefile# CMakeLists.txt # 主目录 cmake_minimum_required(VERSION 3.12) # CMake 最低版本 project(test) # 项目名称 add_subdirectory(hello) # 添加 cmake 管理子目录 target_link_libraries(test hello) # 链接名为 hello 的链接库 aux_source_directory(. DIR_SOURCES) # 目录下所有源文件 add_executable(test ${DIR_SOURCES}) # 将目标文件编译为可执行文件 test # 子目录(hello) CMakeLists.txt aux_source_directory(. DIR_LIB_SOURCES) add_library(hello ${DIR_LIB_SOURCES})$ cmake . # 根据 CMakeLists.txt 生成 Makefile $ make # 根据生成的 Makefile 进行编译链接
SWIG
Simplified Wrapper and Interface Generator
# 树莓派安装 $ sudo apt-get install swig # macOS(源码安装) $ ./configure $ make $ make install # 简单使用 # 配置文件(test.i) -> 包装c文件(test_wrap.c) & python文件(test.py) $ swig -python test.i # C : test.i -> test.py test_wrap.c $ swig -c++ -python test.i # C++ : test.i -> test.py test.wrap.cxx # 生成动态库 $ gcc -fPIC -shared test_wrap.c -o _test.so -I/usr/include/python2.7 -lpython2.7 # C $ g++ -fPIC -shared test_wrap.cxx -o _test.so -I/usr/include/python2.7 -lpython2.7 # C++
Error
No CMAKE_CXX_COMPILER could be found.# solution $ sudo apt-get update $ sudo apt-get install -y build-essential