gcc编译器入门教程
前言：
GCC（GNU Compiler Collection，GNU 编译器套装），是一套由 GNU 开发的编程语言编译器。GCC 原名为 GNU C 语言编译器，因为它原本只能处理 C语言。GCC 快速演进，变得可处理 C++、Fortran、Pascal、Objective-C、Java 以及 Ada 等他语言。
实际使用中：
- 使用 gcc 指令编译 C 代码
- 使用 g++指令编译 C++ 代码
3.1 编译过程
一个 C/C++文件要经过预处理(preprocessing)、编译(compilation)、汇编(assembly)和链接(linking)等 4 步才能变成可执行文件。
预处理-Pre-Processing //.i文件
# -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预处理
g++ -E test.cpp -o test.i //.i文件
编译-Compiling // .s文件
1# -S 编译选项告诉 g++ 在为 C++ 代码产生了汇编语言文件后停止编译
2# g++ 产生的汇编语言文件的缺省扩展名是 .s
3g++ -S test.i -o test.s
汇编-Assembling // .o文件
# -c 选项告诉 g++ 仅把源代码编译为机器语言的目标代码
# 缺省时 g++ 建立的目标代码文件有一个 .o 的扩展名。
g++ -c test.s -o test.o
链接-Linking // bin文件
# -o 编译选项来为将产生的可执行文件用指定的文件名
g++ test.o -o test
3.2 g++重要编译参数
-g 编译带调试信息的可执行文件
# -g 选项告诉 GCC 产生能被 GNU 调试器GDB使用的调试信息，以调试程序。
# 产生带调试信息的可执行文件test
g++ -g test.cpp
-O[n] 优化源代码
## 所谓优化，例如省略掉代码中从未使用过的变量、直接将常量表达式用结果值代替等等，这些操作会缩减目标文件所包含的代码量，提高最终生成的可执行文件的运行效率。
# -O 选项告诉 g++ 对源代码进行基本优化。这些优化在大多数情况下都会使程序执行的更快。 -O2 选项告诉 g++ 产生尽可能小和尽可能快的代码。 如-O2，-O3，-On（n 常为0–3）
# -O 同时减小代码的长度和执行时间，其效果等价于-O1
# -O0 表示不做优化
# -O1 为默认优化
# -O2 除了完成-O1的优化之外，还进行一些额外的调整工作，如指令调整等。
# -O3 则包括循环展开和其他一些与处理特性相关的优化工作。
# 选项将使编译的速度比使用 -O 时慢， 但通常产生的代码执行速度会更快。
# 使用 -O2优化源代码，并输出可执行文件
g++ -O2 test.cpp
-l 和 -L 指定库文件 | 指定库文件路径
# -l参数(小写)就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名
# 在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接
# 链接glog库
g++ -lglog test.cpp
# 如果库文件没放在上面三个目录里，需要使用-L参数(大写)指定库文件所在目录
# -L参数跟着的是库文件所在的目录名
# 链接mytest库，libmytest.so在/home/bing/mytestlibfolder目录下
g++ -L/home/bing/mytestlibfolder -lmytest test.cpp
-I 指定头文件搜索目录
# -I
# /usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但 是如果头文件不在/usr/icnclude里我们就要用-I参数指定了，比如头文件放在/myinclude目录里，那编译命令行就要加上-I/myinclude 参数了，如果不加你会得到一个”xxxx.h: No such file or directory”的错误。-I参数可以用相对路径，比如头文件在当前 目录，可以用-I.来指定。上面我们提到的–cflags参数就是用来生成-I参数的。
g++ -I/myinclude test.cpp
-Wall 打印警告信息
# 打印出gcc提供的警告信息
g++ -Wall test.cpp
-w 关闭警告信息
# 关闭所有警告信息
g++ -w test.cpp
-std=c++11 设置编译标准
# 使用 c++11 标准编译 test.cpp
g++ -std=c++11 test.cpp
-o 指定输出文件名
# 指定即将产生的文件名
# 指定输出可执行文件名为test
g++ test.cpp -o test
-D 定义宏
1# 在使用gcc/g++编译的时候定义宏
2
3# 常用场景：
4# -DDEBUG 定义DEBUG宏，可能文件中有DEBUG宏部分的相关信息，用个DDEBUG来选择开启或关闭DEBUG
示例代码：
// -Dname 定义宏name,默认定义内容为字符串“1”
#include
int main()
{
#ifdef DEBUG
printf("DEBUG LOG\n");
#endif
printf("in\n");
}
// 1. 在编译的时候，使用gcc -DDEBUG main.cpp
// 2. 第七行代码可以被执行
注：使用 man gcc命令可以查看gcc英文使用手册
3.3 【实战】g++命令行编译
案例：最初目录结构: 2 directories, 3 files
# 最初目录结构
.
├── include
│ └── Swap.h
├── main.cpp
└── src
└── Swap.cpp
2 directories, 3 files
3.3.1 直接编译
最简单的编译，并运行
# 将 main.cpp src/Swap.cpp 编译为可执行文件
g++ main.cpp src/Swap.cpp -Iinclude
# 运行a.out
./a.out
增加参数编译，并运行
# 将 main.cpp src/Swap.cpp 编译为可执行文件 附带一堆参数
g++ main.cpp src/Swap.cpp -Iinclude -std=c++11 -O2 -Wall -o b.out
# 运行 b.out
./b.out
3.3.2 生成库文件并编译
链接静态库生成可执行文件①：
## 进入src目录下
$cd src
# 汇编，生成Swap.o文件
g++ Swap.cpp -c -I../include
# 生成静态库libSwap.a
ar rs libSwap.a Swap.o
## 回到上级目录
$cd ..
# 链接，生成可执行文件:staticmain
g++ main.cpp -Iinclude -Lsrc -lSwap -o staticmain
链接动态库生成可执行文件②：
## 进入src目录下
$cd src
# 生成动态库libSwap.so
g++ Swap.cpp -I../include -fPIC -shared -o libSwap.so
## 上面命令等价于以下两条命令
# gcc Swap.cpp -I../include -c -fPIC
# gcc -shared -o libSwap.so Swap.o
## 回到上级目录
$cd ..
# 链接，生成可执行文件:sharemain
g++ main.cpp -Iinclude -Lsrc -lSwap -o sharemain
编译完成后的目录结构
最终目录结构：2 directories, 8 files
# 最终目录结构
.
├── include
│ └── Swap.h
├── main.cpp
├── sharemain
├── src
│ ├── libSwap.a
│ ├── libSwap.so
1│ ├── Swap.cpp
1│ └── Swap.o
1└── staticmain
1
12 directories, 8 files
3.3.3 运行可执行文件
运行可执行文件①
# 运行可执行文件
./staticmain
运行可执行文件②
1# 运行可执行文件
2LD_LIBRARY_PATH=src ./sharemain