32位支援：使用 GCC 交叉編譯

使用 GCC 在單一的構建機器上來為不同的 CPU 架構交叉編譯二進位制檔案。

如果你是一個開發者，要建立二進位制軟體包，像一個 RPM、DEB、Flatpak 或 Snap 軟體包，你不得不為各種不同的目標平臺編譯程式碼。典型的編譯目標包括 32 位和 64 位的 x86 和 ARM。你可以在不同的物理或虛擬機器器上完成你的構建，但這需要你為何幾個系統。作為代替，你可以使用 GNU 編譯器集合 (GCC) 來交叉編譯，在單一的構建機器上為幾個不同的 CPU 架構產生二進位制檔案。

假設你有一個想要交叉編譯的簡單的擲骰子游戲。在大多數系統上，以 C 語言來編寫這個相對簡單，出於給新增現實的複雜性的目的，我以 C++ 語言寫這個示例，所以程式依賴於一些不在 C 語言中東西 (具體來說就是 iostream)。

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

void lose (int c); 
void win (int c); 
void draw (); 

int main() { 
  int i; 
    do { 
      cout << "Pick a number between 1 and 20: \n"; 
      cin >> i; 
      int c = rand ( ) % 21; 
      if (i > 20) lose (c); 
      else if (i < c ) lose (c); 
      else if (i > c ) win (c); 
      else draw (); 
      } 
      while (1==1); 
      }

void lose (int c ) 
  { 
    cout << "You lose! Computer rolled " << c << "\n"; 
  }

void win (int c ) 
  { 
    cout << "You win!! Computer rolled " << c << "\n"; 
   }

void draw ( ) 
   { 
     cout << "What are the chances. You tied. Try again, I dare you! \n";
   }

在你的系統上使用 g++ 命令編譯它：

$ g++ dice.cpp -o dice

然後，執行它來確認其工作：

$ ./dice
Pick a number between 1 and 20:
[...]

你可以使用 file 命令來檢視你剛剛生產的二進位制檔案的型別：

$ file ./dice
dice: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically
linked (uses shared libs), for GNU/Linux 5.1.15, not stripped

同樣重要，使用 ldd 命令來檢視它連結哪些庫：

$ ldd dice
linux-vdso.so.1 => (0x00007ffe0d1dc000)
libstdc++.so.6 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
(0x00007fce8410e000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
(0x00007fce83d4f000)
libm.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6
(0x00007fce83a52000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fce84449000)
libgcc_s.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
(0x00007fce8383c000)

從這些測試中，你已經確認了兩件事：你剛剛執行的二進位制檔案是 64 位的，並且它連結的是 64 位庫。

這意味著，為實現 32 位交叉編譯，你必需告訴 g++ 來：

1. 產生一個 32 位二進位制檔案
2. 連結 32 位庫，而不是 64 位庫

設定你的開發環境

為編譯成 32 位二進位制，你需要在你的系統上安裝 32 位的庫和標頭檔案。如果你執行一個純 64 位系統，那麼，你沒有 32 位的庫或標頭檔案，並且需要安裝一個基礎集合。最起碼，你需要 C 和 C++ 庫（glibc 和 libstdc++）以及 GCC 庫（libgcc）的 32 位版本。這些軟體包的名稱可能在每個發行版中不同。在 Slackware 系統上，一個純 64 位的帶有 32 位相容的發行版，可以從 Alien BOB 提供的 multilib 軟體包中獲得。在 Fedora、CentOS 和 RHEL 系統上：

$ yum install libstdc++-*.i686
$ yum install glibc-*.i686
$ yum install libgcc.i686

不管你正在使用什麼系統，你同樣必須安裝一些你工程使用的 32 位庫。例如，如果你在你的工程中包含 yaml-cpp，那麼，在編譯工程前，你必需安裝 yaml-cpp 的 32 位版本，或者，在很多系統上，安裝 yaml-cpp 的開發軟體包（例如，在 Fedora 系統上的 yaml-cpp-devel）。

一旦這些處理好了，編譯是相當簡單的：

$ g++ -m32 dice.cpp -o dice32 -L /usr/lib -march=i686

-m32 標誌告訴 GCC 以 32 位模式編譯。-march=i686 選項進一步定義來使用哪種最優化型別（參考 info gcc 瞭解選項列表）。-L 標誌設定你希望 GCC 來連結的庫的路徑。對於 32 位來說通常是 /usr/lib，不過，這依賴於你的系統是如何設定的，它可以是 /usr/lib32，甚至 /opt/usr/lib，或者任何你知道存放你的 32 位庫的地方。

在程式碼編譯後，檢視你的構建的證據：

$ file ./dice32
dice: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV),
dynamically linked (uses shared libs) [...]

接著，當然， ldd ./dice32 也會指向你的 32 位庫。

不同的架構

在 64 位相同的處理器家族上允許 GCC 做出很多關於如何編譯程式碼的假設來編譯 32 位軟體。如果你需要為完全不同的處理器編譯，你必需安裝適當的交叉構建實用程式。安裝哪種實用程式取決於你正在編譯的東西。這個過程比為相同的 CPU 家族編譯更復雜一點。

當你為相同處理器家族交叉編譯時，你可以期待找到與 32 位庫集的相同的 64 位庫集，因為你的 Linux 發行版是同時維護這二者的。當為一個完全不同的架構編譯時，你可能不得不窮追你的程式碼所需要的庫。你需要的版本可能不在你的發行版的儲存庫中，因為你的發行版可能不為你的目標系統提供軟體包，或者它不在容易到達的位置提供所有的軟體包。如果你正在編譯的程式碼是你寫的，那麼你可能非常清楚它的依賴關係是什麼，並清楚在哪裡找到它們。如果程式碼是你下載的，並需要編譯，那麼你可能不熟悉它的要求。在這種情況下，研究正確編譯程式碼需要什麼（它們通常被列在 README 或 INSTALL 檔案中，當然也出現在原始檔程式碼自身之中），然後收集需要的元件。

例如，如果你需要為 ARM 編譯 C 程式碼，你必須首先在 Fedora 或 RHEL 上安裝 gcc-arm-linux-gnu（32 位）或 gcc-aarch64-linux-gnu（64 位）；或者，在 Ubuntu 上安裝 arm-linux-gnueabi-gcc 和 binutils-arm-linux-gnueabi。這提供你需要用來構建（至少）一個簡單的 C 程式的命令和庫。此外，你需要你的程式碼使用的任何庫。你可以在慣常的位置（大多數系統上在 /usr/include）放置標頭檔案，或者，你可以放置它們在一個你選擇的目錄，並使用 -I 選項將 GCC 指向它。

當編譯時，不使用標準的 gcc 或 g++ 命令。作為代替，使用你安裝的 GCC 實用程式。例如：

$ arm-linux-gnu-g++ dice.cpp \
  -I/home/seth/src/crossbuild/arm/cpp \
  -o armdice.bin

驗證你構建的內容：

$ file armdice.bin
armdice.bin: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV) [...]

庫和可交付結果

這是一個如何使用交叉編譯的簡單的示例。在真實的生活中，你的原始檔程式碼可能產生的不止於一個二進位制檔案。雖然你可以手動管理，在這裡手動管理可能不是好的正當理由。在我接下來的文章中，我將說明 GNU 自動工具，GNU 自動工具做了使你的程式碼可移植的大部分工作。

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via: https://opensource.com/article/19/7/cross-compiling-gcc

作者：Seth Kenlon 選題：lujun9972 譯者：robsean 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

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