安装GCC-8.3.0及其依赖

目录

目录 1

1. 前言 1

2. 安装日期 1

3. GCC国内镜像下载地址 2

4. GCC的依赖库 2

4.1. gmp库 2

4.2. mpfr库 2

4.3. mpc库 2

4.4. m4编译工具 3

4.5. 安装源代码包 3

5. 编译安装gmp 3

6. 编译安装mpfr 4

7. 编译安装mpc 4

8. 设置LD_LIBRARY_PATH 4

9. 编译安装gcc 4

10. 编译安装m4 6

附1：cmake支持 6

附2：debug STL 6

附3：体验C++14 7

附4：体验C++17 9

附5：体验C++20 11

附6：C++标准 12

附7：C++标准当前状态 13

附8：其它 15

 

1. 前言

为体验C++17和C++20特性，需安装更新版本的GCC编译器。GCC官网为：https://gcc.gnu.org/，从这里可以下载最新版本的GCC。

C++由Bjarne Stroustrup（被誉为C++之父）于1979年在新泽西州美利山贝尔实验室开始设计开发的，最初命名为带类的C，后来在1983年更名为C++。

2. 安装日期

2019/4/27，截至该日期最新版本为GCC-8.3.0，但在本月未或下月初即将发布GCC-9.1.0（已于2019-05-03发布），本文同样适用于GCC-9.1.0的编译安装。

3. GCC国内镜像下载地址

下载速度不一，请选择速度最快的（9.1.0的URL类似）：

1) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/gcc/gcc-8.3.0/

2) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/gcc/gcc-8.3.0/

3) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/gcc/gcc-8.3.0/

4. GCC的依赖库

编译之前需先安装好GCC的依赖库：gmp、mpfr和mpc。编译还依赖m4等编译工具，如果没有，则在执行configue时会报相应的错误，这时需要先安装好这些编译工具。

4.1. gmp库

GMP为“GNU MP Bignum Library”的缩写，是一个GNU开源数学运算库。本文选择的是最新版本gmp-6.1.2，国内镜像下载地址：

1) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/gmp/

2) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/gmp/

3) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/gmp/

4.2. mpfr库

mpfr是一个GNU开源大数运算库，它依赖gmp。本文选择的是最新版本mpfr-4.0.2，国内镜像下载地址：

1) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/mpfr/

2) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/mpfr/

3) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/mpfr/

4.3. mpc库

mpc是GNU的开源复杂数字算法，它依赖gmp和mpfr。本文选择的是最新版本mpc-1.1.0，国内镜像下载地址：

1) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/mpc/

2) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/mpc/

3) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/mpc/

4.4. m4编译工具

本文选择的是最新版本m4-1.4.16，下载地址：

1) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/m4/

2) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/m4/

3) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/m4/

 

如果使用“--prefix”指定了安装目录，则在编译gmp等之前还需先设置好环境变量PATH，以便configure时能找到m4。

4.5. 安装源代码包

涉及到的所有安装源代码包：

gcc-8.3.0.tar.gz mpfr-4.0.2.tar.gz gmp-6.1.2.tar.xz mpc-1.0.3.tar.gz

 

GCC的依赖库间还互有依赖：mpfr依赖gmp、mpc依赖gmp和mpfr，所以GCC的编译安装顺序为：

1) m4（如果需要）

2) gmp

3) mpfr

4) mpc

5) GCC

 

为了不污染已有的编译和运行环境，将GCC及依赖库均安装到/usr/local目录，并且最好以root用户完成下述所有操作。

5. 编译安装gmp

执行configure生成Makefile时，需要用到m4，一般路径为/usr/bin/m4，如果没有则需要先安装，否则报错“no usable m4”错误，手工安装m4从“https://www.gnu.org/software/m4/”下载。

具体安装步骤如下：

xz -d gmp-6.1.2.tar.xz tar xf gmp-6.1.2.tar cd gmp-6.1.2 ./configure --prefix=/usr/local/gmp-6.1.2 make make install ln -s /usr/local/gmp-6.1.2 /usr/local/gmp

6. 编译安装mpfr

详细安装步骤如下：

tar xzf  mpfr-4.0.2.tar.gz cd mpfr-4.0.2 ./configure --prefix=/usr/local/mpfr-4.0.2 --with-gmp=/usr/local/gmp make make install ln -s /usr/local/mpfr-4.0.2 /usr/local/mpfr

7. 编译安装mpc

tar xzf  mpc-1.1.0.tar.gz cd mpc-1.1.0 ./configure --prefix=/usr/local/mpc-1.1.0 --with-gmp=/usr/local/gmp --with-mpfr=/usr/local/mpfr make make install ln -s /usr/local/mpc-1.1.0 /usr/local/mpc

8. 设置LD_LIBRARY_PATH

在编译GCC之前，如果不设置LD_LIBRARY_PATH（如果编译gmp时没有指定“--prefix”时安装，一般不用再显示设置），则可能编译时报“error while loading shared libraries: libmpfr.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory”等错误。

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gmp/lib:/usr/local/mpfr/lib:/usr/local/mpc/lib:$LD_LIBRARY_PATH

9. 编译安装gcc

在执行make编译GCC时，有些费时，请耐心等待。在一台Intel Xeon 2.30GHz的48核128GB内存机器上花费228分钟（将近4个小时，同台机器编译9.1.0花费190分钟），编译GCC-8.3.0的GCC版本为4.8.5（64位）。

tar xzf gcc-8.3.0.tar.gz cd gcc-8.3.0 ./configure --prefix=/usr/local/gcc-8.3.0 --with-mpfr=/usr/local/mpfr --with-gmp=/usr/local/gmp --with-mpc=/usr/local/mpc date;time make;date make install ln -s /usr/local/gcc-8.3.0 /usr/local/gcc export PATH=/usr/local/gcc/bin:$PATH export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gcc/lib64:/usr/local/gmp/lib:/usr/local/mpfr/lib:/usr/local/mpc/lib:$LD_LIBRARY_PATH export MANPATH=/usr/local/gcc/share/man:$MANPATH gcc --version

 

在执行configure时，如果遇到错误“I suspect your system does not have 32-bit development libraries (libc and headers). If you have them, rerun configure with --enable-multilib. If you do not have them, and want to build a 64-bit-only compiler, rerun configure with --disable-multilib”，表示系统不支持32位程序，这样在执行configure时需为它支持参数“--disable-multilib”，如：

./configure --prefix=/usr/local/gcc-8.3.0 --with-gmp=/usr/local/gmp --with-mpfr=/usr/local/mpfr --with-mpc=/usr/local/mpc --disable-multilib

 

如果make时遇到错误“internal compiler error”，可能是因为内存不足，请换台内存更大的机器，或者更换GCC版本试试。

如果遇到错误“C compiler cannot create executables”、“error while loading shared libraries: libmpfr.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory”或“cannot compute suffix of object files”，可尝试设置LD_LIBRARY_PATH后再试试：

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gmp/lib:/usr/local/mpfr/lib:/usr/local/mpc/lib:$LD_LIBRARY_PATH

 

make成功结束时的输出：

make[8]: 离开目录“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic” make[7]: 离开目录“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic” make[6]: 离开目录“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic” make[5]: 离开目录“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic” make[4]: 离开目录“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic” make[3]: 离开目录“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic” make[2]: 离开目录“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic” make[1]: 离开目录“/data/GCC/gcc-8.3.0

 

在完成上列步骤后，检查新安装的GCC-8.3.0是否可用：

# gcc --version gcc (GCC) 8.3.0 Copyright © 2018 Free Software Foundation, Inc. 本程序是自由软件；请参看源代码的版权声明。本软件没有任何担保； 包括没有适销性和某一专用目的下的适用性担保。   # man gcc|col -b|grep c++17            c++17                GNU dialect of -std=c++17.  The name gnu++1z is deprecated.            This flag is enabled by default for -std=c++17.            arguments as an argument for a template template parameter with fewer template parameters.  This flag is enabled by default for -std=c++17.            adopted for C++17.  Enabled by default with -std=c++17.  -fstrong-eval-order=some enables just the ordering of member access and shift            expressions, and is the default without -std=c++17.            -Wc++17-compat.            "register" keyword as storage class specifier has been deprecated in C++11 and removed in C++17.  Enabled by default with -std=c++17.        -Wc++17-compat (C++ and Objective-C++ only)

 

已经支持C++20标准，但因为标准还未正式发布，所以正式发布后大概率发生变化：

# man gcc|col -b|grep c++2a            c++2a                GNU dialect of -std=c++2a.  Support is highly experimental, and will almost certainly change in incompatible ways in future releases （支持是高度实验性的，并且在将来的版本中几乎肯定会以不兼容的方式发生变化）.

10. 编译安装m4

只有m4不可用或版本过低时才需安装m4（一般路径为/usr/bin/m4），如果configure时不指定prefix，则可省去export和ln两步：

tar xzf m4-1.4.16 cd m4-1.4.16 ./configure --prefix=/usr/local/m4-1.4.16 make make install ln -s /usr/local/m4-1.4.16 /usr/local/m4 export PATH=/usr/local/m4/bin:$PATH

附1：cmake支持

在使用cmake前，需设置好下列所环境变量，否则cmake仍将使用默认目录下的gcc和g++，在CMakeFiles.txt文件中设置CMAKE_C_COMPILER和CMAKE_CXX_COMPILER不能解决这个问题。如果在此之前已经执行过cmake，则得先删除CMakeFiles目录和文件CMakeCache.txt，然后再重新执行cmake生成Makefile文件。

export CC=/usr/local/gcc/bin/gcc export CXX=/usr/local/gcc/bin/g++ export PATH=/usr/local/gcc/bin:$PATH export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gcc/lib64:$LD_LIBRARY_PATH export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gmp/lib:/usr/local/mpfr/lib:/usr/local/mpc/lib:$LD_LIBRARY_PATH

附2：debug STL

有时需要debug STL中的容器等，正常情况下没法跟踪STL中的代码，只需要加上编译宏“_GLIBCXX_DEBUG”即可开启对STL的debug。注意这个并不是GCC编译器定义的，而是直接在STL源代码中定义的。细心点可发现在STL库头文件目录中有一个debug子目录，以4.8.5为例：

$ ls /usr/include/c++/4.8.5/debug array    deque         functions.h  map         multiset.h       safe_iterator.tcc        safe_sequence.h        safe_unordered_container.h    set.h          unordered_set bitset   formatter.h   list         map.h       safe_base.h      safe_local_iterator.h    safe_sequence.tcc      safe_unordered_container.tcc  string         vector debug.h  forward_list  macros.h     multimap.h  safe_iterator.h  safe_local_iterator.tcc  safe_unordered_base.h  set                           unordered_map

 

查看正常的文件，即可看到“_GLIBCXX_DEBUG”：

$ vi /usr/include/c++/4.8.5/map   #ifdef _GLIBCXX_DEBUG # include  #endif   #ifdef _GLIBCXX_PROFILE # include  #endif

附3：体验C++14

// C++14 #include    [[deprecated]] auto foo1() {   int m = 2019;   return m; }   [[deprecated("foo2 is deprecated")]] auto foo2() {   int m = 2020;   return m; }   int main() {   const auto n1 = foo1();   const auto n2 = foo2();   std::cout << "n1: " << n1 << std::endl             << "n2: " << n2 << std::endl;   return 0; }

 

编译运行结果如下：

$g++ -o main *.cpp main.cpp: In function ‘int main()’: main.cpp:17:24: warning: ‘auto foo1()’ is deprecated [-Wdeprecated-declarations]    const auto n1 = foo1();                         ^ main.cpp:5:6: note: declared here  auto foo1() {       ^~~~ main.cpp:18:24: warning: ‘auto foo2()’ is deprecated: foo2 is deprecated [-Wdeprecated-declarations]    const auto n2 = foo2();                         ^ main.cpp:11:6: note: declared here  auto foo2() {       ^~~~ $main n1: 2019 n2: 2020

 

如果在C++11上编译，会报语法错误：

main.cpp:5:11: error: 'foo1' function uses 'auto' type specifier without trailing return type  auto foo1() {            ^ main.cpp:5:11: note: deduced return type only available with -std=c++14 or -std=gnu++14 main.cpp:11:11: error: 'foo2' function uses 'auto' type specifier without trailing return type  auto foo2() {            ^ main.cpp:11:11: note: deduced return type only available with -std=c++14 or -std=gnu++14 main.cpp: In function 'int main()': main.cpp:17:24: warning: 'auto foo1()' is deprecated [-Wdeprecated-declarations]    const auto n1 = foo1();                         ^ main.cpp:5:6: note: declared here  auto foo1() {       ^~~~ main.cpp:17:24: warning: 'auto foo1()' is deprecated [-Wdeprecated-declarations]    const auto n1 = foo1();                         ^ main.cpp:5:6: note: declared here  auto foo1() {       ^~~~ main.cpp:18:24: warning: 'auto foo2()' is deprecated: foo2 is deprecated [-Wdeprecated-declarations]    const auto n2 = foo2();                         ^ main.cpp:11:6: note: declared here  auto foo2() {       ^~~~ main.cpp:18:24: warning: 'auto foo2()' is deprecated: foo2 is deprecated [-Wdeprecated-declarations]    const auto n2 = foo2();                         ^ main.cpp:11:6: note: declared here  auto foo2() {       ^~~~

附4：体验C++17

// C++17 #include    template  auto foo() {   return v; }   int main() {   std::cout << "foo return: " << foo<2019>() << std::endl;   for (int i=0; i<10; ++i) {     if (int m=i%2;0==m)       std::cout << "i: " << i << std::endl;   }   return 0; }

 

编译运行结果如下：

foo return: 2019 i: 0 i: 2 i: 4 i: 6 i: 8

 

再体验一段来源于http://www.modernescpp.com/index.php/functional-in-c-17-and-c-20的C++17代码：

// foldExpression.cpp #include    template bool all(Args... args) { return (... && args); } template bool any(Args... args) { return (... || args); } template bool none(Args... args) { return not(... || args); }   int main(){    std::cout << std::endl;   std::cout << std::boolalpha;   std::cout << "all(true): " << all(true) << std::endl;   std::cout << "any(true): " << any(true) << std::endl;   std::cout << "none(true): " << none(true) << std::endl;   std::cout << std::endl;   std::cout << "all(true, true, true, false): " << all(true, true, true, false) << std::endl;   std::cout << "any(true, true, true, false): " << any(true, true, true, false) << std::endl;   std::cout << "none(true, true, true, false): " << none(true, true, true, false) << std::endl;   std::cout << std::endl;   std::cout << "all(false, false, false, false): " << all(false, false, false, false) << std::endl;   std::cout << "any(false, false, false, false): " << any(false, false, false, false) << std::endl;   std::cout << "none(false, false, false, false): " << none(false, false, false, false) <<  std::endl;   std::cout << std::endl;   }

 

编译运行结果如下：

all(true): true any(true): true none(true): false   all(true, true, true, false): false any(true, true, true, false): true none(true, true, true, false): false   all(false, false, false, false): false any(false, false, false, false): false none(false, false, false, false): true

附5：体验C++20

1) Concept

源代码来源：https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/constraints，GCC-9.1.0上可编译。

// g++ -g -o concept concept.cpp -std=c++17 -fconcepts #include  #include  #include  using namespace std::literals;   // 概念 "Hashable" 的声明，"Hashable" 为概念名，概念不能递归及自身， // 任何对于 T 类型值，表达式 std::hash{}(a) 可编译， // 而其结果可转换为 std::size_t 的类型 T 满足它 template concept Hashable = requires(T a) {     { std::hash{}(a) } -> std::size_t; };   struct meow {};   template void f(T); // 有制约的 C++20 函数模板   // 应用同一制约的替用方式： // template //    requires Hashable // void f(T);  //  // template // void f(T) requires Hashable;    int main() {   f("abc"s); // OK ： std::string 满足 Hashable //  f(meow{}); // 错误： meow 不满足 }   template void f(T t) {     const std::size_t n = std::hash{}(t);     std::cout << n << std::endl; }

 

如果将“”打开，编译时报如下错误：

$ g++ -g -o concept concept.cpp -std=c++17 -fconcepts concept.cpp: 在函数‘int main()’中: concept.cpp:30:11: 错误：cannot call function ‘void f(T) [with T = meow]’    30 |   f(meow{}); // 错误： meow 不满足       |           ^ concept.cpp:18:6: 附注：  constraints not satisfied    18 | void f(T); // 有制约的 C++20 函数模板       |      ^ concept.cpp:11:9: 附注：within ‘template concept const bool Hashable [with T = meow]’    11 | concept Hashable = requires(T a) {       |         ^~~~~~~~ concept.cpp:11:9: 附注：    with ‘meow a’ concept.cpp:11:9: 附注：the required expression ‘std::hash<_Tp>{}(a)’ would be ill-formed

附6：C++标准

可浏览https://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support了解各编译器对C++标准的支持详情。C++标准官网：https://isocpp.org/。

年份	C++标准	名称	__cplusplus值	重大新特性
1998	ISO/IEC 14882:1998	C++98	199711L	第一个C++标准
2003	ISO/IEC 14882:2003	C++03	199711L	第二个C++标准
2011	ISO/IEC 14882:2011	C++11	201103L	第三个C++标准 1) auto关键字 2) 右值引用 3) nullptr关键字 4) shared_ptr/unique_ptr/weak_ptr 5) long long 6) lambda（类似JS的闭包） 7) decltype 8) constexpr 9) delete/default 10) final/override 11) noexcept 12) std::tuple 13) std::move 14) 变长参数的模板 15) 模板“>>”（两个“>”间不再需空格） 16) 多线程并发支持：thread_local、std::atomic、std::thread等
2014	ISO/IEC 14882:2014	C++14	201402L	第四个C++标准 1) 函数可返回auto（返回值类型推导） 2) 泛型lambda 3) deprecated属性 4) std::optional 5) 二进制常量和数字分隔符
2017	ISO/IEC 14882:2017	C++17	201703L	第五个C++标准 1) 删除三字符词（如“??=”、“??-”等） 2) if/switch语句内可定义和初始化变量 3) std::any/std::variant 4) 内联变量（可在头文件中定义变量） 5) __has_include 6) 并行STL 7) 折叠表达式（fold expression） 8) 构造函数的模板推导（class template deduction） 9) 结构化绑定（structured bindings）
2020	暂未定	C++20		第六个C++标准（暂未正式发布）： 1) 协程（coroutines，GCC-9.1.0不支持） 2) 模块化（modules，GCC-9.1.0不支持） 3) Concepts（模板的编译错误更好理解，GCC-9.1.0支持，但需打开编译开关“-std=c++17”和“-fconcepts”） 4) Ranges（GCC-9.1.0不支持）   截止到9.1.0版本，GCC都不支持module，如需体验module特性，用SVN下载开发分支：svn://gcc.gnu.org/svn/gcc/branches/c++-modules，gzip压缩后约247M。
	未定	C++23
		C++26

附7：C++标准当前状态

注：TS为“Technical Specifications”的缩写，IS为“International Standard”的缩写，TR为“Technical Report”的缩写。

附8：其它

默认情况下GCC下的本地static对象或变量总是线程安全的，副作用是代码段变大，可以通过指定“-fno-threadsafe-statics”阻止默认行为，但牺牲了线程安全性。

Do not emit the extra code to use the routines specified in the C++ ABI for thread-safe initialization of local statics. You can use this option to reduce code size slightly in code that doesn't need to be thread-safe.