GCC编译器介绍
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gcc命令
gcc命令使用GNU推出的基于C/C++的编译器,是开放源代码领域应用最广泛的编译器,具有功能强大,编译代码支持性能优化等特点。现在很多程序员都应用GCC,怎样才能更好的应用GCC。目前,GCC可以用来编译C/C++、FORTRAN、JAVA、OBJC、ADA等语言的程序,可根据需要选择安装支持的语言。
语法
gcc(选项)(参数)
选项
-v / –v / –version 查看gcc版本号
-I目录 指定头文件目录,注意-I和目录之间没有空格
-o:指定生成的输出文件;
-c 只编译,生成.o文件,不进行链接
-g 包含调试信息,若要使用GDB调试,必须加此选项
-On n=1~3 编译优化,n越大优化的越多
-Wall 提示更多告警信息(严格编译)
-D 编译时定义宏,注意-D和之间没有空格
-E 生成预处理文件,一般是.i文件,(展开头文件,替换宏常量)
-M 生成.c文件与头文件依赖关系以用于Makefile,包括系统库的头文件
-MM 生成.c文件与头文件依赖关系以用于Makefile,不包括系统库的头文件
参数
C源文件:指定C语言源代码文件。
##GCC优化级别
GCC -O选项
这个选项控制所有的优化等级。使用优化选项会使编译过程耗费更多的时间,并且占用更多的内存,尤其是在提高优化等级的时候。
-O设置一共有五种:-O0、-O1、-O2、-O3和-Os。你只能在/etc/make.conf里面设置其中的一种。 除了-O0以外,每一个-O设置都会多启用几个选项,请查阅gcc手册的优化选项章节,以便了解每个-O等级启用了哪些选项及它们有何作用。
让我们来逐一考察各个优化等级:
-O0:这个等级(字母“O”后面跟个零)关闭所有优化选项,也是CFLAGS或CXXFLAGS中没有设置-O等级时的默认等级。这样就不会优化代码,这通常不是我们想要的。
-O1:这是最基本的优化等级。编译器会在不花费太多编译时间的同时试图生成更快更小的代码。这些优化是非常基础的,但一般这些任务肯定能顺利完成。
-O2:-O1的进阶。这是推荐的优化等级,除非你有特殊的需求。-O2会比-O1启用多一些标记。设置了-O2后,编译器会试图提高代码性能而不会增大体积和大量占用的编译时间。
-O3:这是最高最危险的优化等级。用这个选项会延长编译代码的时间,并且在使用gcc4.x的系统里不应全局启用。自从3.x版本以来gcc的行为已经有了极大地改变。在3.x,-O3生成的代码也只是比-O2快一点点而已,而gcc4.x中还未必更快。用-O3来编译所有的软件包将产生更大体积更耗内存的二进制文件,大大增加编译失败的机会或不可预知的程序行为(包括错误)。这样做将得不偿失,记住过犹不及。在gcc 4.x.中使用-O3是不推荐的。
-Os:这个等级用来优化代码尺寸。其中启用了-O2中不会增加磁盘空间占用的代码生成选项。这对于磁盘空间极其紧张或者CPU缓存较小的机器非常有用。但也可能产生些许问题,因此软件树中的大部分ebuild都过滤掉这个等级的优化。使用-Os是不推荐的。
GCC调试级别
如果不打开-g或者-ggdb(GDB专用)调试开关,GCC编译时不会加入调试信息,因为这会增大生成代码的体积。
GCC采用了分级调试,通过在-g选项后附加数字1、2或3来指定在代码中加入调试信息量。
默认的级别是2(-g2),此时调试信息包括扩展的符号表、行号、局部或外部变量信息。级别3(- g3)包含级别2中的调试信息和源代码中定义的宏。级别1(-g1)不包含局部变量和与行号有关的调试信息,只能用于回溯跟踪和堆栈转储之用。s
【回溯跟踪指的是监视程序在运行过程中的函数调用历史,堆栈转储则是一种以原始的十六进制格式保存程序执行环境的方法,两者都是经常用到的调试手段。】
实例
常用编译命令选项
假设源程序文件名为test.c
无选项编译链接
gcc test.c
将test.c预处理、汇编、编译并链接形成可执行文件。这里未指定输出文件,默认输出为a.out。
选项 -o
gcc test.c -o test
将test.c预处理、汇编、编译并链接形成可执行文件test。-o选项用来指定输出文件的文件名。
选项 -E
gcc -E test.c -o test.i
将test.c预处理输出test.i文件。
选项 -S
gcc -S test.i
将预处理输出文件test.i汇编成test.s文件。
选项 -c
gcc -c test.s
将汇编输出文件test.s编译输出test.o文件。
无选项链接
gcc test.o -o test
将编译输出文件test.o链接成最终可执行文件test。
选项 -O
gcc -O1 test.c -o test
使用编译优化级别1编译程序。级别为1~3,级别越大优化效果越好,但编译时间越长。
多源文件的编译方法
如果有多个源文件,基本上有两种编译方法:
假设有两个源文件为test.c和testfun.c 多个文件一起编译
gcc testfun.c test.c -o test
将testfun.c和test.c分别编译后链接成test可执行文件。
分别编译各个源文件,之后对编译后输出的目标文件链接。
gcc -c testfun.c #将testfun.c编译成testfun.o
gcc -c test.c #将test.c编译成test.o
gcc -o testfun.o test.o -o test #将testfun.o和test.o链接成test
以上两种方法相比较,第一中方法编译时需要所有文件重新编译,而第二种方法可以只重新编译修改的文件,未修改的文件不用重新编译。
GCC的检错功能
gcc -pedantic illcode.c -o illcode
-pedantic编译选项并不能保证被编译程序与ANSI/ISO C标准的完全兼容,它仅仅只能用来帮助Linux程序员离这个目标越来越近。或者换句话说,-pedantic选项能够帮助程序员发现一些不符合 ANSI/ISO C标准的代码,但不是全部,事实上只有ANSI/ISO C语言标准中要求进行编译器诊断的那些情况,才有可能被GCC发现并提出警告。
除了-pedantic之外,GCC还有一些其它编译选项也能够产生有用的警告信息。这些选项大多以-W开头,其中最有价值的当数-Wall了,使用它能够使GCC产生尽可能多的警告信息。
gcc -Wall illcode.c -o illcode
GCC给出的警告信息虽然从严格意义上说不能算作错误,但却很可能成为错误的栖身之所。一个优秀的Linux程序员应该尽量避免产生警告信息,使自己的代码始终保持标准、健壮的特性。所以将警告信息当成编码错误来对待,是一种值得赞扬的行为!所以,在编译程序时带上-Werror选项,那么GCC会在所有产生警告的地方停止编译,迫使程序员对自己的代码进行修改,如下:
gcc -Werror test.c -o test
库文件连接
开发软件时,完全不使用第三方函数库的情况是比较少见的,通常来讲都需要借助许多函数库的支持才能够完成相应的功能。从程序员的角度看,函数库实际上就是一些头文件(.h)和库文件(so、或lib、dll)的集合。
虽然Linux下的大多数函数都默认将头文件放到/usr/include/目录下,而库文件则放到/usr/lib/目录下;Windows所使用的库文件主要放在Visual Stido的目录下的include和lib,以及系统文件夹下。但也有的时候,我们要用的库不再这些目录下,所以GCC在编译时必须用自己的办法来查找所需要的头文件和库文件。
例如我们的程序test.c是在linux上使用c连接mysql,这个时候我们需要去mysql官网下载MySQL Connectors的C库,下载下来解压之后,有一个include文件夹,里面包含mysql connectors的头文件,还有一个lib文件夹,里面包含二进制so文件libmysqlclient.so
其中inclulde文件夹的路径是/usr/dev/mysql/include,lib文件夹是/usr/dev/mysql/lib
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编译成可执行文件
首先我们要进行编译test.c为目标文件,这个时候需要执行
gcc –c –I /usr/dev/mysql/include test.c –o test.o
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链接
最后我们把所有目标文件链接成可执行文件:
gcc –L /usr/dev/mysql/lib –lmysqlclient test.o –o test
Linux下的库文件分为两大类分别是动态链接库(通常以.so结尾)和静态链接库(通常以.a结尾),二者的区别仅在于程序执行时所需的代码是在运行时动态加载的,还是在编译时静态加载的。
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强制链接时使用静态链接库
默认情况下, GCC在链接时优先使用动态链接库,只有当动态链接库不存在时才考虑使用静态链接库,如果需要的话可以在编译时加上-static选项,强制使用静态链接库。
在/usr/dev/mysql/lib目录下有链接时所需要的库文件libmysqlclient.so和libmysqlclient.a,为了让GCC在链接时只用到静态链接库,可以使用下面的命令:
gcc –L /usr/dev/mysql/lib –static –lmysqlclient test.o –o test
静态库链接时搜索路径顺序
- ld会去找GCC命令中的参数-L
- 再找gcc的环境变量LIBRARY_PATH
- 再找内定目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib 这是当初compile gcc时写在程序内的
动态链接时、执行时搜索路径顺序:
- 编译目标代码时指定的动态库搜索路径
- 环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
- 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径
- 默认的动态库搜索路径/lib
- 默认的动态库搜索路径/usr/lib
有关环境变量:
LIBRARY_PATH环境变量:指定程序静态链接库文件搜索路径
LD_LIBRARY_PATH环境变量:指定程序动态链接库文件搜索路径
gcc和g++的区别
GCC:GNU Compiler Collection(GUN 编译器集合),它可以编译C、C++、JAV、Fortran、Pascal、Object-C、Ada等语言。
gcc是GCC中的GUN C Compiler(C 编译器)
g++是GCC中的GUN C++ Compiler(C++编译器)
一个有趣的事实就是,就本质而言,gcc和g++并不是编译器,也不是编译器的集合,它们只是一种驱动器,根据参数中要编译的文件的类型,调用对应的GUN编译器而已,比如,用gcc编译一个c文件的话,会有以下几个步骤:
Step1:Call a preprocessor, like cpp.
Step2:Call an actual compiler, like cc or cc1.
Step3:Call an assembler, like as.
Step4:Call a linker, like ld
由于编译器是可以更换的,所以gcc不仅仅可以编译C文件
所以,更准确的说法是:gcc调用了C compiler,而g++调用了C++ compiler
gcc和g++的主要区别
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对于 .c和.cpp文件,gcc分别当做c和cpp文件编译(c和cpp的语法强度是不一样的)
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对于 .c和.cpp文件,g++则统一当做cpp文件编译
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g++链接文件时,会自动链接标准库STL,而gcc不会自动链接STL
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gcc在编译C文件时,可使用的预定义宏是比较少的,
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【gcc在编译cpp文件时】或【g++在编译c文件和cpp文件时】(这时候gcc和g++调用的都是cpp文件的编译器),会加入一些额外的宏,这些宏如下:
1 2 3 4 5 6
#define __GXX_WEAK__ 1 #define __cplusplus 1 #define __DEPRECATED 1 #define __GNUG__ 4 #define __EXCEPTIONS 1 #define __private_extern__ extern
``
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在用gcc编译c++文件时,为了能够使用STL,需要加参数 –lstdc++ ,但这并不代表 gcc –lstdc++ 和 g++等价,它们的区别不仅仅是这个
转载: http://man.linuxde.net/gcc http://blog.csdn.net/a312024054/article/details/46973995
文章作者 Forz
上次更新 2017-06-25