gcc
http://www.360doc.com/content/10/0604/02/175261_31163856.shtml
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，Richard Stallman 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 GNU C Compiler 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、Objective C 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 GNU C 语言编译器的意思了，而是变成了 GNU Compiler Collection 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（GNU C Compiler）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 <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[]) {
if(argv == 0) return;
printString(argv);
return;
}
int printString(char* string) {
sprintf(string, "This is a test."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”；
“cannot convert `char**' to `char*”；
”return-statement with no value“；
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" void CppPrintf(void);
me.cpp:
#include <iostream>
#include "me.h"
using namespace std;
void CppPrintf(void)
{
cout << "Hello"n";
}
test.cpp:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "me.h"
int main(void)
{
CppPrintf();
return 0;
}
1. 先给me.h加上extern "C"，看用gcc和g++命名有什么不同
[root@root G++]# g++ -S me.cpp
[root@root G++]# less me.s
.globl _Z9CppPrintfv //注意此函数的命名
.type CppPrintf, @function
[root@root GCC]# gcc -S me.cpp
[root@root GCC]# less me.s
.globl _Z9CppPrintfv //注意此函数的命名
.type CppPrintf, @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@root GCC]# gcc -S me.cpp
[root@root GCC]# less me.s
.globl _Z9CppPrintfv //注意此函数的命名
.type _Z9CppPrintfv, @function
[root@root G++]# g++ -S me.cpp
[root@root G++]# less me.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。
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<stdio.h>
int main()
{
printf("Hello World!\n");
return 0;
}
（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 <stdio.h>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@localhost gcc]# gcc –E hello.c –o hello.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：
typedef int (*__gconv_trans_fct) (struct __gconv_step *,
struct __gconv_step_data *, void *,
__const unsigned char *,
__const unsigned char **,
__const unsigned char *, unsigned char **,
size_t *);
…
# 2 "hello.c" 2
int main()
{
printf("Hello World!\n");
return 0;
}
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@localhost gcc]# gcc –S hello.i –o hello.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
.align 4
.LC0:
.string "Hello World!"
.text
.globl main
.type main, @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
call puts
addl $16, %esp
movl $0, %eax
leave
ret
.size main, .-main
.ident "GCC: (GNU) 4.0.0 20050519 (Red Hat 4.0.0-8)"
.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@localhost gcc]# gcc –c hello.s –o hello.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"（Shared Object）。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@localhost gcc]# gcc hello.o –o hello
运行该可执行文件，出现正确的结果如下。
[root@localhost Gcc]# ./hello
Hello World!
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 -c hello.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 -S hello.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 -E hello.c > pianoapan.txt
gcc -E hello.c | more
慢慢看吧,一个hello word 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 -o hello.exe hello.c (哦,windows用习惯了)
gcc -o hello.asm -S hello.c
-ansi
关闭gnu c中与ansi c不兼容的特性,激活ansi c的专有特性(包括禁止一
些asm inline typeof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 -lcurses hello.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unsigned char(前
两个参数)或者 signed char(后两个参数)
-include file
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:
gcc hello.c -include /root/pianopan.h
-imacros file
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#define macro
-Dmacro=defn
相当于C语言中的#define macro=defn
-Umacro
相当于C语言中的#undef macro
-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
-idirafter dir
在-I的目录里面查找失败,讲到这个目录里面查找.
-iprefix prefix
-iwithprefix dir
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
-nostdin C++
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 -M hello.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.
-x language filename 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 -x c hello.pig
-x none filename 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 -x c hello.pig -x none hello2.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 -o hello.exe hello.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unsigned char(前两个参 数)或者 signed char(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 -Wall hello.c -o hello 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。