编译

1. 整体流程

  1. 预处理
    • #include是一个来自C语言的宏命令，在编译器进行编译之前把它后面所写的那个文件的内容，完完整整地、一字不改地包含到当前的文件中来，没有其它任何作用与副功能的。系统自带的头文件用尖括号括起来，这样编译器会在系统文件目录下查找。自定义的文件用双引号括起来，编译器首先会在用户目录下查找，然后再到 C++ 安装目录找。
    • 把同一个头文件多次用include包含进cpp文件里，可能会出现不良后果。如果在头文件开头使用#ifndef...#endif，那么在第一次include后，就已经有了相应的宏定义，第二次再试图include时，就不再满足#ifndef的条件，也就不会再次执行include。#pragma once也可以起到类似作用。
      显然，在预处理的过程中，被include的文件的内容已经被复制到了对应的地方，因此编译过程中不会再处理被include的文件。
  2. 编译 这个过程就是把源文件转换成二进制的机器码，即生成.o 或 .obj 目标文件。
    • 目标文件中没有定义的函数和变量就视作一个个符号，并把这些符号放进符号表（symbol table）中，然后在链接过程中再去找具体的定义。
    • 编译器在这个过程中针对源代码执行优化。
  3. 链接 在链接的时候，需要在makefile里面说明需要连接哪个 .o 或 .obj 文件，此时，连接器会去这个 .o 或 .obj 文件中找在 b.cpp 中实现的函数，再把他们 build 到 makefile 中指定的那个可以执行文件中。通常，C++ 编译器会在每个 .o 或 .obj 文件中都去找一下所需要的符号，而不是只在某个文件中找或者说找到一个就不找了。因此，如果在几个不同文件中实现了同一个函数，或者定义了同一个全局变量，链接的时候就会提示 “redefined”或者multiple definition of ..。

2. 注意事项

  1. 一个符号，在整个程序中可以被声明多次，但能且仅能被定义一次。

  2. 根据上述编译流程，如果被include的文件中有函数或变量的定义，那么当它被多个文件包含时，这些函数和变量就被定义了多次。在链接过程中就会出现类似“多次定义”的错误。但有三个例外

    • const 对象的定义。因为全局的 const 对象默认是没有 extern 的声明的，所以它只在当前文件中有效，在链接时也不会为此类对象查找定义。
    • 类（class）的定义。
    • 头文件中可以写内联函数（inline）的定义。因为内联函数在预处理过程中就会被直接复制到函数被调用的地方，就像include的复制一样，也不会在符号表中添加符号。在编译和链接过程中，也就不会出现“找到一个符号的多个定义”的错误。

GCC编译器

Ubuntu中安装和切换多版本GCC编译器

  1. 安装GCC 
    # 只安装 GCC 软件包
sudo apt install gcc 
# 或者安装 build-essential 软件包，该软件包包含 GCC 及一系列开发工具，如 make、g++ 和dpkg-dev。
sudo apt install build-essential

other

ifndef, pragma once

#pragma once

  1. pragma once 一般由编译器提供保证：同一个文件不会被包含多次。注意这里所说的“同一个文件”是指物理上的一个文件，而不是指内容相同的两个文件。
  2. 你无法对一个头文件中的一段代码作pragma once声明，而只能针对文件。
  3. 不必担心宏名冲突了，也就会出现宏名冲突引发的问题。大型项目的编译速度也因此提高了一些。
  4. 缺点就是如果某个头文件有多份拷贝，本方法不能保证他们不被重复包含。当然，相比宏名冲突引发的“找不到声明”的问题，这种重复包含很容易被发现并修正。
  5. 这种方式不支持跨平台,不受一些较老版本的编译器支持.

#ifndef

  1. ifndef的方式受C/C++语言标准支持。它不仅可以保证同一个文件不会被包含多次，也能保证内容完全相同的两个文件（或者代码片段）不会被不小心同时包含。
  2. 当然，缺点就是如果不同头文件中的宏名不小心“撞车”，可能就会导致你看到头文件明明存在，但编译器却硬说找不到声明的状况——这种情况有时非常让人郁闷。
  3. 由于编译器每次都需要打开头文件才能判定是否有重复定义，因此在编译大型项目时，ifndef会使得编译时间相对较长，因此一些编译器逐渐开始支持#pragma once的方式。
  4. 受C/C++语言标准的支持，不受编译器的任何限制.