gcc教程.docx
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gcc教程
一：
不经意间，GCC已发展到了4.3的版本，尽管在软件开发社区之外乏人闻问，但因为GCC在几乎所有开源软件和自由软件中都会用到，因此它的编译性能的涨落会直接影响到Linux、Firefox乃至于OpenOffice.org和Apache等几千个项目的开发。
因此，把GCC摆在开源软件的核心地位是一点也不为过。
另一方面，GCC4.3的出现，正在牵引着广大程序员们的心。
如果我们非要用一个词来说明GCC与程序员之间的关系，那无疑是"心随心动"。
历史篇
作为自由软件的旗舰项目，RichardStallman在十多年前刚开始写作GCC的时候，还只是把它当作仅仅一个C程序语言的编译器；GCC的意思也只是GNUCCompiler而已。
经过了这么多年的发展，GCC已经不仅仅能支持C语言；它现在还支持Ada语言、C++语言、Java语言、ObjectiveC语言、Pascal语言、COBOL语言，以及支持函数式编程和逻辑编程的Mercury语言，等等。
而GCC也不再单只是GNUC语言编译器的意思了，而是变成了GNUCompilerCollection也即是GNU编译器家族的意思了。
另一方面，说到GCC对于各种硬件平台的支持，概括起来就是一句话：
无所不在。
几乎所有有点实际用途的硬件平台，甚至包括有些不那么有实际用途的硬件平台。
Gcc简介
Linux系统下的gcc（GNUCCompiler）是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台编译器，是GNU的代表作品之一。
Gcc是可以在多种硬体平台上编译出可执行程序的超级编译器，其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高20%~30%。
官方网站：
http:
//gcc.gnu.org/
gcc是linux的唯一编译器，没有gcc就没有linux，gcc的重要性就不可言喻啦。
居然这么重要，那就很值得我们来好好研究下啦。
好啦，开始我们的gcc之旅吧！
首先消除gcc和g++误区吧。
gcc和g++都是GNU（组织）的一个编译器。
误区一:
gcc只能编译c代码,g++只能编译c++代码
两者都可以，但是请注意：
1.后缀为.c的，gcc把它当作是C程序，而g++当作是c++程序；后缀为.cpp的，两者都会认为是c++程序，注意，虽然c++是c的超集，但是两者对语法的要求是有区别的，例如：
#include
intmain（intargc,char*argv[]）{
if（argv==0）return;
printString（argv）;
return;
}
intprintString（char*string）{
sprintf（string,"Thisisatest.\n"）;
}
如果按照C的语法规则，OK，没问题，但是，一旦把后缀改为cpp，立刻报三个错：
“printString未定义”；
“cannotconvert`char**'to`char*”；
”return-statementwithnovalue“；
分别对应前面红色标注的部分。
可见C++的语法规则更加严谨一些。
2.编译阶段，g++会调用gcc，对于c++代码，两者是等价的，但是因为gcc命令不能自动和C＋＋程序使用的库联接，所以通常用g++来完成链接，为了统一起见，干脆编译/链接统统用g++了，这就给人一种错觉，好像cpp程序只能用g++似的。
误区二:
gcc不会定义__cplusplus宏，而g++会
实际上，这个宏只是标志着编译器将会把代码按C还是C++语法来解释，如上所述，如果后缀为.c，并且采用gcc编译器，则该宏就是未定义的，否则，就是已定义。
误区三:
编译只能用gcc，链接只能用g++
严格来说，这句话不算错误，但是它混淆了概念，应该这样说：
编译可以用gcc/g++，而链接可以用g++或者gcc-lstdc++。
因为gcc命令不能自动和C＋＋程序使用的库联接，所以通常使用g++来完成联接。
但在编译阶段，g++会自动调用gcc，二者等价。
误区四:
extern"C"与gcc/g++有关系
实际上并无关系，无论是gcc还是g++，用extern"c"时，都是以C的命名方式来为symbol命名，否则，都以c++方式命名。
试验如下：
me.h：
extern"C"voidCppPrintf（void）;
me.cpp:
#include
#include"me.h"
usingnamespacestd;
voidCppPrintf（void）
{
cout<<"Hello\n";
}
test.cpp:
#include
#include
#include"me.h"
intmain（void）
{
CppPrintf（）;
return0;
}
1.先给me.h加上extern"C"，看用gcc和g++命名有什么不同
[root@rootG++]#g++-Sme.cpp
[root@rootG++]#lessme.s
.globl_Z9CppPrintfv//注意此函数的命名
.typeCppPrintf,@function
[root@rootGCC]#gcc-Sme.cpp
[root@rootGCC]#lessme.s
.globl_Z9CppPrintfv//注意此函数的命名
.typeCppPrintf,@function
完全相同！
2.去掉me.h中extern"C"，看用gcc和g++命名有什么不同
[root@rootGCC]#gcc-Sme.cpp
[root@rootGCC]#lessme.s
.globl_Z9CppPrintfv//注意此函数的命名
.type_Z9CppPrintfv,@function
[root@rootG++]#g++-Sme.cpp
[root@rootG++]#lessme.s
.globl_Z9CppPrintfv//注意此函数的命名
.type_Z9CppPrintfv,@function
完全相同！
【结论】完全相同，可见extern"C"与采用gcc/g++并无关系，以上的试验还间接的印证了前面的说法：
在编译阶段，g++是调用gcc的。
二：
今天，我们继续gcc之旅吧。
上节我们讲了些gcc的历史发展什么的，还有就是gcc与g++的区别。
今天我们就从整体上对gcc编译过程有个细致的了解，也好明白他的工作原理，好为以后深入学习研究打下个基础。
gcc的编译流程分为四个步骤，分别为：
·预处理（Pre-Processing）
·编译（Compiling）
·汇编（Assembling）
·链接（Linking）
以hello.c为例子，在这四个步骤中可以设置选项分别生成hello.i,hello.s,hello.o以及最终的hello文件：
hello.c:
最初的源代码文件；
hello.i:
经过编译预处理的源代码；
hello.s:
汇编处理后的汇编代码；
hello.o:
编译后的目标文件，即含有最终编译出的机器码，但它里面所引用的其他文件中函数的内存位置尚未定义。
hello/a.out:
最终的可执行文件
（还有.a（静态库文件）,.so（动态库文件）,.s（汇编源文件）留待以后讨论）
下面就具体来查看一下gcc是如何完成四个步骤的。
hello.c源代码
#include
intmain（）
{
printf（"HelloWorld!
\n"）;
return0;
}
（1）预处理阶段
在该阶段，编译器将上述代码中的stdio.h编译进来，并且用户可以使用gcc的选项”-E”进行查看，该选项的作用是让gcc在预处理结束后停止编译过程。
《深入理解计算机系统》中是这么说的：
预处理器（cpp）根据以字符#开头的命令（directives），修改原始的C程序。
如hello.c中#include指令告诉预处理器读系统头文件stdio.h的内容，并把它直接插入到程序文本中去。
结果就得到另外一个C程序，通常是以.i作为文件扩展名的。
注意：
Gcc指令的一般格式为：
Gcc[选项]要编译的文件[选项][目标文件]
其中，目标文件可缺省，Gcc默认生成可执行的文件名为：
编译文件.out
[gan@localhostgcc]#gcc–Ehello.c–ohello.i
选项”-o”是指目标文件，”.i”文件为已经过预处理的C原始程序。
以下列出了hello.i文件的部分内容：
typedefint（*__gconv_trans_fct）（struct__gconv_step*,
struct__gconv_step_data*,void*,
__constunsignedchar*,
__constunsignedchar**,
__constunsignedchar*,unsignedchar**,
size_t*）;
…
#2"hello.c"2
intmain（）
{
printf（"HelloWorld!
\n"）;
return0;
}
由此可见，gcc确实进行了预处理，它把”stdio.h”的内容插入到hello.i文件中。
（2）编译阶段
接下来进行的是编译阶段，在这个阶段中，Gcc首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等，以确定代码的实际要做的工作，在检查无误后，Gcc把代码翻译成汇编语言。
用户可以使用”-S”选项来进行查看，该选项只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码。
汇编语言是非常有用的，它为不同高级语言不同编译器提供了通用的语言。
如：
C编译器和Fortran编译器产生的输出文件用的都是一样的汇编语言。
[gan@localhostgcc]#gcc–Shello.i–ohello.s
以下列出了hello.s的内容，可见Gcc已经将其转化为汇编了，感兴趣的读者可以分析一下这一行简单的C语言小程序是如何用汇编代码实现的。
.file"hello.c"
.section.rodata
.align4
.LC0:
.string"HelloWorld!
"
.text
.globlmain
.typemain,@function
main:
pushl%ebp
movl%esp,%ebp
subl$8,%esp
andl$-16,%esp
movl$0,%eax
addl$15,%eax
addl$15,%eax
shrl$4,%eax
sall$4,%eax
subl%eax,%esp
subl$12,%esp
pushl$.LC0
callputs
addl$16,%esp
movl$0,%eax
leave
ret
.sizemain,.-main
.ident"GCC:
（GNU）4.0.020050519（RedHat4.0.0-8）"
.section.note.GNU-stack,"",@progbits
（3）汇编阶段
汇编阶段是把编译阶段生成的”.s”文件转成目标文件，读者在此可使用选项”-c”就可看到汇编代码已转化为”.o”的二进制目标代码了。
如下所示：
[gan@localhostgcc]#gcc–chello.s–ohello.o
（4）链接阶段
在成功编译之后，就进入了链接阶段。
在这里涉及到一个重要的概念：
函数库。
在这个源程序中并没有定义”printf”的函数实现，且在预编译中包含进的”stdio.h”中也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现，那么，是在哪里实现”printf”函数的呢？
最后的答案是：
系统把这些函数实现都被做到名为libc.so.6的库文件中去了，在没有特别指定时，gcc会到系统默认的搜索路径”/usr/lib”下进行查找，也就是链接到libc.so.6库函数中去，这样就能实现函数”printf”了，而这也就是链接的作用。
函数库一般分为静态库和动态库两种。
静态库是指编译链接时，把库文件的代码全部加入到可执行文件中，因此生成的文件比较大，但在运行时也就不再需要库文件了。
其后缀名一般为”.a”。
动态库与之相反，在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时由运行时链接文件加载库，这样可以节省系统的开销。
动态库一般后缀名为”.so”，如前面所述的libc.so.6就是动态库。
gcc在编译时默认使用动态库。
（Linux下动态库文件的扩展名为".so"（SharedObject）。
按照约定，所有动态库文件名的形式是libname.so（可能在名字中加入版本号）。
这样，线程函数库被称作libthread.so。
静态库的文件名形式是libname.a。
共享archive的文件名形式是libname.sa。
共享archive只是一种过渡形式，帮助人们从静态库转变到动态库。
）
完成了链接之后，gcc就可以生成可执行文件，如下所示。
[gan@localhostgcc]#gcchello.o–ohello
运行该可执行文件，出现正确的结果如下。
[root@localhostGcc]#./hello
HelloWorld!
三：
这一节，我们来关注下gcc的常用参数，有机会也好多加练习啦。
首先来看看我们gcc的版本吧，gcc--version这个命令就会显示gcc的版本号啦。
好啦，下面开始下面开始讲解gcc的常用参数啦o（∩_∩）o...
[参数详解]
-c
只激活预处理,编译,和汇编,也就是他只把程序做成obj文件
例子用法:
gcc-chello.c
他将生成.o的obj文件
-S
只激活预处理和编译，就是指把文件编译成为汇编代码。
例子用法
gcc-Shello.c
他将生成.s的汇编代码，你可以用文本编辑器察看
-E
只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里
面.
例子用法:
gcc-Ehello.c>pianoapan.txt
gcc-Ehello.c|more
慢慢看吧,一个helloword也要与处理成800行的代码
-o
制定目标名称,缺省的时候,gcc编译出来的文件是a.out,很难听,如果你和我有同感，改掉它,哈哈
例子用法
gcc-ohello.exehello.c（哦,windows用习惯了）
gcc-ohello.asm-Shello.c
-ansi
关闭gnuc中与ansic不兼容的特性,激活ansic的专有特性（包括禁止一
些asminlinetypeof关键字,以及UNIX,vax等预处理宏,
-Wall
显示警告信息
-O0
-O1
-O2
-O3
编译器的优化选项的4个级别，-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最
高
-g
只是编译器，在编译的时候，产生调试信息。
-llibrary
制定编译的时候使用的库
例子用法
gcc-lcurseshello.c
使用ncurses库编译程序
-Ldir
制定编译的时候，搜索库的路径。
比如你自己的库，可以用它制定目录，不然
编译器将只在标准库的目录找。
这个dir就是目录的名称。
-gstabs
此选项以stabs格式声称调试信息,但是不包括gdb调试信息.
-gstabs+
此选项以stabs格式声称调试信息,并且包含仅供gdb使用的额外调试信息.
-ggdb
此选项将尽可能的生成gdb的可以使用的调试信息.
-static 此选项将禁止使用动态库，所以，编译出来的东西，一般都很大，也不需要什么动态连接库，就可以运行.
-share 此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库.
-traditional 试图让编译器支持传统的C语言特性
-fno-asm
此选项实现ansi选项的功能的一部分，它禁止将asm,inline和typeof用作
关键字。
-fno-strict-prototype
只对g++起作用,使用这个选项,g++将对不带参数的函数,都认为是没有显式
的对参数的个数和类型说明,而不是没有参数.
而gcc无论是否使用这个参数,都将对没有带参数的函数,认为城没有显式说
明的类型
-fthis-is-varialble
就是向传统c++看齐,可以使用this当一般变量使用.
-fcond-mismatch
允许条件表达式的第二和第三参数类型不匹配,表达式的值将为void类型
-funsigned-char
-fno-signed-char
-fsigned-char
-fno-unsigned-char
这四个参数是对char类型进行设置,决定将char类型设置成unsignedchar（前
两个参数）或者signedchar（后两个参数）
-includefile
包含某个代码,简单来说,就是便以某个文件,需要另一个文件的时候,就可以
用它设定,功能就相当于在代码中使用#include
例子用法:
gcchello.c-include/root/pianopan.h
-imacrosfile
将file文件的宏,扩展到gcc/g++的输入文件,宏定义本身并不出现在输入文件
中
-Dmacro
相当于C语言中的#definemacro
-Dmacro=defn
相当于C语言中的#definemacro=defn
-Umacro
相当于C语言中的#undefmacro
-undef
取消对任何非标准宏的定义
-Idir
在你是用#include"file"的时候,gcc/g++会先在当前目录查找你所制定的头
文件,如果没有找到,他回到缺省的头文件目录找,如果使用-I制定了目录,他
回先在你所制定的目录查找,然后再按常规的顺序去找.
对于#include,gcc/g++会到-I制定的目录查找,查找不到,然后将到系
统的缺省的头文件目录查找
-I-
就是取消前一个参数的功能,所以一般在-Idir之后使用
-idirafterdir
在-I的目录里面查找失败,讲到这个目录里面查找.
-iprefixprefix
-iwithprefixdir
一般一起使用,当-I的目录查找失败,会到prefix+dir下查找
-nostdinc
使编译器不再系统缺省的头文件目录里面找头文件,一般和-I联合使用,明确
限定头文件的位置
-nostdinC++
规定不在g++指定的标准路经中搜索,但仍在其他路径中搜索,.此选项在创建
libg++库使用
-C
在预处理的时候,不删除注释信息,一般和-E使用,有时候分析程序，用这个很
方便的
-M
生成文件关联的信息。
包含目标文件所依赖的所有源代码
你可以用gcc-Mhello.c来测试一下，很简单。
-MM
和上面的那个一样，但是它将忽略由#include造成的依赖关系。
-MD
和-M相同，但是输出将导入到.d的文件里面
-MMD
和-MM相同，但是输出将导入到.d的文件里面
-Wa,option
此选项传递option给汇编程序;如果option中间有逗号,就将option分成多个选
项,然后传递给会汇编程序
-Wl.option
此选项传递option给连接程序;如果option中间有逗号,就将option分成多个选项,然后传递给会连接程序.
-xlanguagefilename设定文件所使用的语言,使后缀名无效,对以后的多个有效.也就是根据约定C语言的后缀名称是.c的，而C++的后缀名是.C或者.cpp,如果你很个性，决定你的C代码文件的后缀名是.pig哈哈，那你就要用这个参数,这个参数对他后面的文件名都起作用，除非到了下一个参数的使用。
可以使用的参数吗有下面的这些 `c',`objective-c',`c-header',`c++',`cpp-output',`assembler',and`assembler-with-cpp'. 看到英文，应该可以理解的。
例子用法:
gcc-xchello.pig
-xnonefilename 关掉上一个选项，也就是让gcc根据文件名后缀，自动识别文件类型 例子用法:
gcc-xchello.pig-xnonehello2.c
-pipe 使用管道代替编译中临时文件,在使用非gnu汇编工具的时候,可能有些问题 gcc-pipe-ohello.exehello.c
-funsigned-char-fno-signed-char-fsigned-char-fno-unsigned-char 这四个参数是对char类型进行设置,决定将char类型设置成unsignedchar（前两个参数）或者signedchar（后两个参数）
GCC的参数是很多的，这也只是部分。
不过对于初学者来说，一时之间掌握这么多的参数也是有点困难的，不过一般推荐使用命令：
gcc-Wallhello.c-ohello就足够啦。
一般要使用-Wall这个参数，他可以列出源程序在编译过程中出现的错误警告等信息，这是很有帮助的，注意：
-Wall这个参数是在编译过程中使用的，若先把源程序编译成目标文件，则在链接过程中不要使用这个参数。
你还可以再加个-v参数：
列出比较详细的信息，（在标准错误）显示执行编译阶段的命令.同时显示编译器驱动程序,预处理器,编译器的版本号.
这些在我们平时使用的过程中应该已经足够啦，若还想了解其他的一些参数，可以下载gcc的帮助文档有时间自己研究下。
四：
多文件编译、连接
如果原文件分布于多个文件中：
file1.c,file2,c
$gcc-Wallfile1.cfile2.c-oname
若对其中一个文件作了修改，则可只重新编译该文件,再连接所有文件：
$gcc-Wall-cfile2.c
$gccfile1.cfile2.o-cname
注意：
有些编译器对命令行中的.o文件的出现顺序有限制：
含有某函数定义的文件必须出现在含有调用该函数的文件之后。
好在GCC无此限制。
编译预处理
在程序中包含与连接库对应的头文件是很重要的方面，要使用库，就一定要能正确地引用头文件。
一般在代码中通过#include引入头文件,如果头文件位于系统默认的包含路径（/usr/includes）,则只需在#include中给出头文件的名字,不需指定完整路径.但若要包含的头文件位于系统默认包含路径之外,则有其它的工作要做:
可以（在源文件中）同时指定头文件的全路径.但考虑到可移植性，最好通过-I在调用gcc的编译命令中指定。
下面看这个求
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