Linux入门DAY12
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前言
本篇笔记梳理Linux下gcc四阶段编译流程、C预处理全套语法（宏、头文件、条件编译）与指针核心知识点，是嵌入式Linux C开发的基础重点。预处理负责文本替换，指针直接操作内存地址，二者结合是函数传地址、数组操作、底层开发的核心。
一、gcc编译四阶段（Day12 开篇）
完整流程： main.c → 预处理 → 编译 → 汇编 → 链接 → a.out
1. 预处理（-E）
作用：展开 # 开头代码，处理头文件、宏、条件编译
命令： gcc -E main.c -o main.i
处理内容： #include 、 #define 、 #if/#endif 条件编译
2. 编译（-S）
作用：C代码转为汇编指令
命令： gcc -S main.i -o main.s
3. 汇编（-c）
作用：汇编指令转为二进制目标文件
命令： gcc -c main.s -o main.o
4. 链接（无参数）
作用：链接系统库函数、整合目标文件，生成可执行程序
命令： gcc main.o -o main
二、预处理命令
1. 宏定义 #define
（1）无参宏（常量）
语法： #define 标识符 替换文本
⚠ 核心注意点：
1. 预处理阶段纯文本替换，不做运算；
2. 宏标识符推荐大写，定义末尾不能加分号；
3. 表达式宏建议整体加括号，避免优先级错误；
4. 宏vs函数：宏是文本替换（无调用开销，代码膨胀）；函数运行时调用，保存/恢复栈帧；
5. 大量使用宏会增大程序体积。
（2）带参宏（宏函数）
语法： #define 标识符(参数1,参数2) 实现 。
规则：传参只写变量名，不能加数据类型。
2. 头文件包含 #include
1. <头文件> ：系统头文件，编译器去 /usr/include 查找；
2. "头文件" ：自定义头文件，从当前工程目录查找；
自定义头文件可存放内容
- 嵌套包含其他头文件
- 自定义数据类型（struct/enum）
- 宏定义
- 函数、全局变量声明
3. 条件编译（两大用途）
用途1：防止头文件重复包含（头文件保护宏）
#ifndef 宏名
#define 宏名
// 头文件全部内容
#endif
逻辑：宏未定义则编译内部代码，已定义直接跳过。
用途2：代码分段编译、屏蔽代码
1. #if 逻辑表达式 ：表达式为真才编译中间代码， #if 0 可永久屏蔽代码；
2. #ifdef 宏名 ：宏已定义则编译代码1，搭配 #else 实现二选一编译；
#ifdef PI
//代码1
#else
//代码2
#endif
三、指针全套知识点
1. 内存、地址、指针基础概念
- 内存：程序运行可访问的存储空间，以字节为最小单位；
- 地址：内存每个字节的编号；
- 指针 = 地址，代表一块内存空间的编号；
- 指针变量：专门存放地址的变量，占用独立内存。
2. 指针变量定义
语法： 基类型 * 变量名;
- 基类型：指针指向内存存储的数据类型；
- * ：标识该变量是指针；
- 大小：64位系统占8字节，32位系统占4字节，与指向类型无关。
3. 指针初始化与野指针
1. 野指针：未初始化、指向已释放内存的指针，直接访问会崩溃；
2. 规避方案：- 初始化赋值 NULL （数值0）；
直接赋值已有普通变量的地址。
4. 两大核心运算符
（1）取地址运算符 &
作用：获取变量首字节地址
规则：
- 只能作用于变量，不能给常量、表达式取地址；
- &变量 拿到变量起始内存地址。
（2）解引用运算符 *
作用：访问指针指向内存里的数据
规则：
1. 仅放在指针变量左侧使用；
2. *指针 等价于指针指向的普通变量；
3. 读写字节数由指针基类型决定（ int* 读写4字节）。
5. 指针算数运算
1. 无意义运算： * / % 不能用于指针；
2. 指针±整数： p+1 向后偏移 sizeof(基类型) 字节， p-1 向前偏移；
3. 指针-指针：仅同类型指针可相减，结果为两个地址间元素个数 (地址差 / sizeof(基类型)) 。
6. 指针作为函数参数（传地址核心考点）
1. 修改主函数变量：传递变量地址，函数内通过 * 修改原值；
2. 只读使用变量：传值/传地址均可；
3. 多返回值：传入外部变量地址，函数内部写入结果。
7. 指针与一维数组
1. 数组名是首元素地址常量，不能赋值修改；
2. 下标等价写法：
- a[0] ↔ *a
- a[1] ↔ *(a+1)
- a[n] ↔ *(a+n)
3. 数组做函数参数时，底层会退化为对应类型指针。
小结
1. 预处理是编译第一阶段，核心完成文本替换，宏、头文件、条件编译是开发高频工具，头文件保护宏是工程必备规范；
2. gcc四阶段编译命令需熟记，可单独生成.i/.s/.o中间文件用于调试底层代码；
3. 指针本质是内存地址， & 取地址、 * 解引用是基础操作，算数偏移遵循基类型字节大小；
4. 传地址调用是指针核心应用：实现函数修改变量、多返回值、数组批量操作，是测井嵌入式、Linux C课程设计的高频考点；
5. 数组名等价首元素指针，下标与指针写法可以互相转换，是遍历数组的两种实现方式。