【Linux】Linux：sudo 白名单配置与 GCC/G++ 编译器使用指

前言

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本文先聚焦 sudo 白名单的极简配置逻辑，教你安全放开必要权限；再拆解 GCC/G++ 最核心的编译用法，让你快速掌握 Linux 下 C/C++ 程序编译的关键步骤。

📚 Linux 入门篇

【 Linux 历史溯源与指令入门 】

【 Linux 指令进阶 】

【 Linux 权限管理 】

🔧 Linux 工具篇

【 Linux工具：yum 与 vim 】

目录

一、sudo 白名单的配置详解

二、C/C++ 开发环境的核心支撑 —— 头文件与库文件

三、GCC 与 G++ 的本质区别

四、编译的四个核心阶段

4.1 预处理：宏替换与代码准备

4.2 编译：生成汇编代码

4.3 汇编：生成目标代码

4.4 链接：生成可执行文件

五、函数库：静态库与动态库

5.1 基础概念与核心特性

5.2 GCC 编译时的链接行为

【file指令】

5.3 链接的特殊情况与混合链接

5.4 优缺点对比

5.5 扩展知识：可执行文件格式与调试构建

一、sudo 白名单的配置详解

我们在使用普通用户时，若想用 root 权限创建文件等操作，又不想切换账号，就可以借助 sudo 临时获取 root 权限。但一般情况下，普通用户直接用 sudo 提权会失败，这是因为 sudo 的权限控制由 /etc/sudoers 文件（及相关配置）管理，普通用户尚未被拥有权限的用户（如 root）在该文件中配置进 “白名单”（即设置好对应的权限规则），所以操作会被拒绝。

【就像这样的场景】：

【如何将普通用户加入白名单】：

由于sudoers文件的拥有者是root所以得使用root用户添加，切换root账号，打开ect目录下的sudoers文件，在图片黄色格子圈的地方，按上述示例添加你的用户

保存并退出文件后，再次尝试：

上述图片可以看到，用root身份创建file文件创建成功

二、C/C++ 开发环境的核心支撑 —— 头文件与库文件

我们能在 Windows 或 Linux 上开展 C/C++ 开发，核心原因在于系统中提前或后续安装了 C/C++ 开发相关的头文件和库文件。

C/C++ 开发环境不只是 Visual Studio（VS）、GCC、G++ 这些编译工具，语言本身的头文件和库文件才是更关键的支撑。像安装 VS2019、VS2022 时，选择对应的开发包，其实就是在同步下载 C 语言的头文件和库文件。对于编译型语言而言，安装开发包必然要下载并安装对应的头文件与库文件，而且 C 的头文件和库文件在 Windows 系统上也是存在的。

【软件版本的裁剪：条件编译的应用】：

以软件的社区版（免费）和专业版（付费，功能更丰富）为例，提供这些软件的公司并不需要维护两份完全独立的代码。

借助 条件编译 技术，公司可以根据不同的编译条件，对社区版不需要的功能进行裁剪。比如在代码中通过 #ifdef #ifndef 等条件编译指令，判断当前编译的是社区版还是专业版，从而决定是否包含某些专业功能的代码段，这样大大减少了代码维护的成本。

三、GCC 与 G++ 的本质区别

• GCC：是 GNU 编译器集合的总称，支持 C、C++、Java、Fortran 等多种语言，当编译 C 代码时，它会自动调用 C 编译器。
• G++：是 GCC 下专门用于编译 C++ 代码的工具，本质上是 GCC 的一个前端，会自动链接 C++ 标准库（如 libstdc++）。

核心差异：编译 .c 文件时，GCC 会默认按 C 语言语法处理，而 G++ 会默认按 C++ 语法处理；编译 .cpp 文件时，两者都会按 C++ 语法处理，但 G++ 会自动链接 C++ 库，GCC 则需要手动指定 -lstdc++ 选项才能链接 C++ 库。

第一次编译失败是因为没有链接到C++的库，第二次加入-lstdc++选项才链接成功

四、编译的四个核心阶段

要深入理解 GCC/G++ 的工作，首先得知晓代码从源码到可执行文件的四个关键阶段，每一步都在为最终生成可运行程序铺路。

4.1 预处理：宏替换与代码准备

预处理阶段主要负责对源码进行 “初步加工”，包括宏替换、头文件展开、条件编译执行以及注释删除等操作。

• 指令示例：gcc -E test.c -o test.i
  • -E 选项的作用是让 GCC 在完成预处理后就停止后续的编译流程。
  • -o 用于指定输出文件，这里生成的 test.i 文件就是经过预处理后的 C 原始程序，里面已经完成了宏替换、头文件包含等操作。

4.2 编译：生成汇编代码

这一阶段，GCC 会先严格检查代码的规范性，排查语法错误。若代码无误，就会将其翻译成汇编语言。

• 指令示例：gcc -S test.i -o test.s
  • -S 选项能让 GCC 只进行编译，不执行后续的汇编步骤，最终生成汇编代码文件 test.s，我们可以通过查看这个文件来了解代码对应的汇编指令。

4.3 汇编：生成目标代码

汇编阶段是把编译阶段生成的 .s 汇编文件转换成机器可识别的目标文件（.o 文件）。

• 指令示例：gcc -c test.s -o test.o
  • -c 选项会让 GCC 完成汇编操作，生成二进制格式的目标文件 test.o，不过这个目标文件还不能直接执行，需要后续的链接步骤。

4.4 链接：生成可执行文件

成功编译后，就进入链接阶段。链接的作用是将目标文件与所需的函数库（如 C 标准库）进行关联，最终生成可执行文件。

• 指令示例：gcc test.o -o test
  • 执行这条命令后，GCC 会把目标文件 test.o 与系统库等资源链接起来，生成可执行文件 test，此时就可以直接运行这个程序了。

五、函数库：静态库与动态库

5.1 基础概念与核心特性

【静态库】：

• 定义：编译链接时，会将库文件的全部代码嵌入可执行文件。
• 后缀：Linux 下通常为 .a，windows下为.lib。
• 特点：生成的可执行文件体积大，但运行时不依赖外部库，可独立运行。例如，若程序链接了静态数学库，编译后库代码直接 “打包” 进程序，在无对应库的环境中也能运行。

【动态库】：

• 定义：编译链接时仅记录库引用，程序运行时由运行时链接器加载库。
• 后缀：Linux 下通常为 .so**（如** libc.so.6**），Windows 下为 .dll**。
• 特点：可执行文件体积小，多个程序能共享同一份库代码，但运行时依赖库存在。若动态库缺失，依赖它的所有程序可能都无法正常运行。

5.2 GCC 编译时的链接行为

【默认动态链接】：

GCC 编译生成可执行程序时，默认采用动态链接方式。例如：

gcc test.c -o test

生成的 test 是动态链接程序，可通过 file test 验证（输出含 “dynamic executable” 字样），再用 ldd test 可查看其依赖的动态库列表。

【file指令】

• 功能说明：用于辨识文件类型，可判断文件是普通文本、可执行程序、压缩包、符号链接等，并能分析文件编码、架构等信息。
• 语法：file [选项] 文件或目录...
• 常用选项
  • -c：详细显示指令执行过程，便于排错或分析程序执行的情形。
  • -z：尝试去解读压缩文件的内容。

【静态链接的实现】:

若要强制静态链接，需添加 -static 选项：

gcc -static test.c -o test_static

此时程序会链接静态库（需系统安装对应静态库包，如 CentOS 下可通过 a 安装静态 C 标准库和 C++ 标准库）。用 ldd hello_static 验证，会显示 “not a dynamic executable”，说明无动态库依赖。

5.3 链接的特殊情况与混合链接

【无静态库时强制静态链接】

若系统没有所需静态库，却使用 -static 选项，编译会失败。因为静态链接必须找到对应的静态库文件才能完成 “代码嵌入” 操作。

【动态库与静态库共存时的链接优先级】

当系统同时存在动态库和静态库，且 GCC 都能找到时，默认优先动态链接。-static 的本质是改变链接优先级，强制优先选择静态库，但这种 “优先级改变” 是 “只适配一次” 的逻辑，并非所有依赖都强制静态链接。

【混合链接】

实际开发中，程序可采用混合链接（部分模块动态链接，部分静态链接）。比如，对核心功能模块链接静态库以保证独立性，对通用功能链接动态库以节省资源，但需通过复杂的编译选项或链接脚本精细控制，一般在对程序性能、体积和依赖有特殊要求的场景使用。

5.4 优缺点对比

【动态库】

• 优点：
  • 资源共享：多个程序共享同一份库代码，节省磁盘空间、网络空间、和内存空间（运行时库只加载一次）。
  • 更新便捷：库更新后，只需替换动态库文件，无需重新编译所有依赖程序。
• 缺点：
  • 运行依赖：依赖的动态库缺失或版本不兼容时，程序无法运行。
  • 加载开销：运行时加载库会带来一定性能开销（虽通常可忽略，但对极致性能场景有影响）。

【静态库】

• 优点：
  • 独立性强：程序不依赖外部库，在纯净环境（无对应动态库）也能运行，适合嵌入式设备、严苛运行环境的程序。
  • 运行稳定：无动态库加载的不确定性，运行行为更稳定。
• 缺点：
  • 体积庞大：可执行文件包含库全部代码，占用更多磁盘和内存。
  • 更新繁琐：库更新后，所有依赖程序都需重新编译链接。

【补充】：

5.5 扩展知识：可执行文件格式与调试构建

【可执行文件格式】

Linux 下可执行程序采用 ELF（Executable and Linkable Format） 格式，并非简单的二进制流，而是包含段表、符号表等结构，用于程序加载和链接。

【debug 与 release 构建】

• debug 构建：编译时添加 -g 选项（如 gcc -g hello.c -o hello_debug），生成的程序包含调试信息，可通过 GDB（gdb hello_debug）进行单步调试、变量查看等操作。
• release 构建：默认不包含调试信息，且可添加优化选项（如 -O2）提升性能（gcc -O2 hello.c -o hello_release），生成的程序体积小、运行快，适合发布。