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GCC编译java

java 语言是一门面向对象的编程语言,与 C++ 很相似,但是减少了很多相对来说比较难以理解的东西,例如操作符的重载、多继承、自动的强制类型转换等。java 语言中不使用指针,而是使用引用的方式,并且可以帮助我们自动管理内存,所以学习 java 语言会相对容易。
 
java 语言和其他语言是有区别的,它对每个平台都有两种完全不同的目标代码格式,一种是 java 字节码(bytecode)格式的目标文件,可以在 java 的虚拟机中运行;另一种是可以将 java 字节码作为输入,生成本地的可执行的目标代码。
 
我们今天需要了解的是 GCC 中的 java 编译器 gcj,为什么要发明出来这样一种编译器呢?可以总结出以下几点:
  1. 传统的 JVM(java 虚拟机)太慢了,因为它解释的是 class 文件中的 bytecode。
  2. 为了优化性能,引入JIT(Just-Time),JIT会分析代码,找出那些反复被调用到一定次数的方法和函数,然后直接把这个方法处理成汇编machine code,以后就可以直接运行机器码。
  3. 传统的 java 还有一个问题,文件部署很麻烦,需要有很多个 jar 文件,而不是一个可执行文件。并且 java 需要一个很大的运行环境,还有就是java 和 C/C++ 之间调用的时候很慢。
 
与 java 程序相关的文件类型:
  • .a:库文件,包括静态链接的目标文件
  • .class:目标文件,包括可由 Java 虚拟机执行的字节码
  • .java:Java源文件
  • .o:二进制目标文件,格式和链接程序相符
  • .s:汇编语言源代码
  • .so:共享库,包含动态链接的目标文件

1) 编译java程序

编写一个简单的 Java 程序,代码展示如下:
/*test.java*/
public class Hello
{
     public static void main(String arg[]){
     System.out.println(“hello world”);
     }
}
编译 java 程序使用如下命令:

gcj –main=test -Wall test.java -o test

使用“--main”选项是告诉程序必须使用 hello 类中的 main() 方法作为程序的起点。-o选项是为了指定生成文件的名字。如果不指定,编译器默认生成文件名为a.out。因为文件是二进制的可执行文件,所以文件的名称可以任意指定。

java 语言允许所有的类都包含自己的主方法 main(),包含 main() 方法的 Java 类都可以运行。但在处理可执行程序时,必须明确指出独立的起点。

2) 单一的源文件到类文件

gcj 编译器可以编译 java 源文件生成 .class 文件,也就是类文件,我们都知道类文件可以在 java 虚拟机上运行。使用上面的 test.java 文件生成类文件test.class,编译命令如下:

gcj -c -Wall test.java

注意:编译时-o-c选项不要连用,这样可以保证输出的 .class 和输入的 .java 文件的文件名是相同的。写的类中必须包含public static void main() 方法,这样虚拟机可以使用下面的命令运行这个程序。

在 java 虚拟机中运行程序使用命令如下:

gij test

在虚拟机中运行的时候要注意,文件不用添加 .class 后缀名,直接使用 gij 加上类文件的文件名就可以。

3) 从源文件到二进制可执行文件的编译过程

gcj 编译源文件的时候可以使用-c选项禁止链接操作,并且产生二进制目标文件,这样的二进制目标文件既可以链接生成可执行文件,又可以制作静态库文件。使用方式如下:

gcj -c test.java

上面的命令可以生成二进制目标文件 test.o,同时也可以使用-o选项指定生成的可执行文件的名字,使用如下:

gcj -c test.java -o test

4) java多文件编译

将多个java源文件编译生成二进制可执行文件时,要分别编译每一个源文件,然后通过指出包含 main() 方法的源文件,最终将它们链接生成一个可执行文件。实例:
/*Hello.java*/
public class Hello{
     public static void main(String arg[]){
     SayHello hello = new SayHello();
     hello.add(“ni”);
     hello.add(“hao”);
     hello.add(“ma”);
     Say say = new Say();
     say.speak();
    }
}
/*SayHello.java*/
public class SayHello{
     private String str = “”;
     public static void add(String newworld){
     if(str.length > 0)
            str+=” ”;
     str += newworld;
    }
public String toString(){
     return (str);
    }
}
/*Say.java*/
public class Say{
     private String string;
     Say(String str){
     string = str
    }
public void speak(){
       System.out.println(string);
    }
}
我们通常使用的方法是将所有的源文件编译成目标文件,然后链接生成可执行文件,具体的命令使用如下:

gcj -c Hello.java
gcj -c SayHello.java
gcj -c Say.java
gcj –main=Hello Hello.o SayHello.o Say.o -o sayhello

通过执行上述的命令可以得到最终目标文件 sayhello,当然这些命令也可以组合成一条命令来实现,使用如下:

gcj –main=Hello Hello.java SayHello Say.java -o sayhello

注意:无论使用这两种方法中的哪一种,都不要忘指定包含 main() 方法的程序的类名。

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