什么是gcc

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   gcc     簡介 
   本節學習GNU推出的Linux系統下C編譯器——gcc，主要介紹這種編譯器的基本原理和使用方法，以及編譯過程中所產生的錯誤的原因及對策。     
   
   gcc簡介     
   Linux系統下的gcc（GNU     C     Compiler）是GNU推出的功能強大、性能優越的多平台編譯器，是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多種硬體平台上編譯出可執行程序的超級編譯器，其執行效率與一般的編譯器相比平均效率要高20%~30%。     
   
   gcc編譯器能將C、C++語言源程序、匯程式化序和目標程序編譯、連接成可執行文件，如果沒有給出可執行文件的名字，gcc將生成一個名為a.out的文件。在Linux系統中，可執行文件沒有統一的后綴，系統從文件的屬性來區分可執行文件和不可執行文件。而gcc則通過后綴來區別輸入文件的類別，下面我們來介紹gcc所遵循的部分約定規則。     
   
   .c為后綴的文件，C語言源代碼文件；     
   
   .a為后綴的文件，是由目標文件構成的檔案庫文件；     
   
   .C，.cc或.cxx     為后綴的文件，是C++源代碼文件；     
   
   .h為后綴的文件，是程序所包含的頭文件；     
   
   .i     為后綴的文件，是已經預處理過的C源代碼文件；     
   
   .ii為后綴的文件，是已經預處理過的C++源代碼文件；     
   
   .m為后綴的文件，是Objective-C源代碼文件；     
   
   .o為后綴的文件，是編譯后的目標文件；     
   
   .s為后綴的文件，是匯編語言源代碼文件；     
   
   .S為后綴的文件，是經過預編譯的匯編語言源代碼文件。     
   
   gcc的執行過程     
   雖然我們稱gcc是C語言的編譯器，但使用gcc由C語言源代碼文件生成可執行文件的過程不僅僅是編譯的過程，而是要經曆四個相互關聯的步驟：預處理(也稱預編譯，Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編(Assembly)和連接(Linking)。     
   
   命令gcc首先調用cpp進行預處理，在預處理過程中，對源代碼文件中的文件包含(include)、預編譯語句(如宏定義define等)進行分析。接著調用cc1進行編譯，這個階段根據輸入文件生成以.o為后綴的目標文件。匯編過程是針對匯編語言的步驟，調用as進行工作，一般來講，.S為后綴的匯編語言源代碼文件和匯編、.s為后綴的匯編語言文件經過預編譯和匯編之后都生成以.o為后綴的目標文件。當所有的目標文件都生成之后，gcc就調用ld來完成最后的關鍵性工作，這個階段就是連接。在連接階段，所有的目標文件被安排在可執行程序中的恰當的位置，同時，該程序所調用到的庫函數也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。     
   
   gcc的基本用法和選項     
   在使用gcc編譯器的時候，我們必須給出一系列必要的調用參數和文件名稱。gcc編譯器的調用參數大約有100多個，其中多數參數我們可能根本就用不到，這里只介紹其中最基本、最常用的參數。     
   
   gcc最基本的用法是：gcc     [options]     [filenames]     
   
   其中options就是編譯器所需要的參數，filenames給出相關的文件名稱。     
   
   -c，只編譯，不連接成為可執行文件，編譯器只是由輸入的.c等源代碼文件生成.o為后綴的目標文件，通常用於編譯不包含主程序的子程序文件。     
   
   -o     output_filename，確定輸出文件的名稱為output_filename，同時這個名稱不能和源文件同名。如果不給出這個選項，gcc就給出預設的可執行文件a.out。     
   
   -g，產生符號調試工具(GNU的gdb)所必要的符號資訊，要想對源代碼進行調試，我們就必須加入這個選項。     
   
   -O，對程序進行優化編譯、連接，採用這個選項，整個源代碼會在編譯、連接過程中進行優化處理，這樣產生的可執行文件的執行效率可以提高，但是，編譯、連接的速度就相應地要慢一些。     
   
   -O2，比-O更好的優化編譯、連接，當然整個編譯、連接過程會更慢。     
   
   -Idirname，將dirname所指出的目錄加入到程序頭文件目錄列表中，是在預編譯過程中使用的參數。C程序中的頭文件包含兩種情況：     
   
   A)#include          
   
   B)#include     “myinc.h”     
   
   其中，A類使用尖括號(<     >)，B類使用雙引號(“     ”)。對於A類，預處理程序cpp在系統預設包含文件目錄(如/usr/include)中搜尋相應的文件，而對於B類，cpp在當前目錄中搜尋頭文件，這個選項的作用是告訴cpp，如果在當前目錄中沒有找到需要的文件，就到指定的dirname目錄中去尋找。在程序設計中，如果我們需要的這種包含文件分別分布在不同的目錄中，就需要逐個使用-I選項給出搜索路徑。     
   
   -Ldirname，將dirname所指出的目錄加入到程序函數檔案庫文件的目錄列表中，是在連接過程中使用的參數。在預設狀態下，連接程序ld在系統的預設路徑中(如/usr/lib)尋找所需要的檔案庫文件，這個選項告訴連接程序，首先到-L指定的目錄中去尋找，然后到系統預設路徑中尋找，如果函數庫存放在多個目錄下，就需要依次使用這個選項，給出相應的存放目錄。     
   
   -lname，在連接時，裝載名字為“libname.a”的函數庫，該函數庫位於系統預設的目錄或者由-L選項確定的目錄下。例如，-lm表示連接名為“libm.a”的數學函數庫。     
   
   上面我們簡要介紹了gcc編譯器最常用的功能和主要參數選項，更為詳盡的資料可以參看Linux系統的聯機幫助。     
   
   假定我們有一個程序名為test.c的C語言源代碼文件，要生成一個可執行文件，最簡單的辦法就是：     
   
   gcc     test.c     
   
   這時，預編譯、編譯連接一次完成，生成一個系統預設的名為a.out的可執行文件，對於稍為復雜的情況，比如有多個源代碼文件、需要連接檔案庫或者有其他比較特別的要求，就要給定適當的調用選項參數。再看一個簡單的例子。     
   
   整個源代碼程序由兩個文件testmain.c     和testsub.c組成，程序中使用了系統提供的數學庫，同時希望給出的可執行文件為test，這時的編譯命令可以是：     
   
   gcc     testmain.c     testsub.c