Linux编程简介——gcc

在Linux环境下，我们通常用gcc将C代码编译成可执行文件，如下就是一个简单的例子：

代码文件：hello.c

    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>

    void main(void)
    {
        printf("hello world!\r\n");
    }

可以通过如下指令来编译出一个可执行文件：

    gcc hello.c

执行完该命令后，就会得到一个a.out的可执行文件。

编译的过程

前面的例子只是简单的介绍了一下gcc的使用方法，熟悉c编程的朋友就会知道，该步骤其实包含了预处理-->编译-->汇编-->链接四步，这四步分别实现的功能如下：

1. 预处理阶段：主要处理源文件中的#ifdef、 #include和#define命令，展开宏、读取定义的符号等。
2. 编译阶段：检查代码的规范性，把代码翻译成汇编语言
3. 汇编阶段：是把编译阶段生成的".s"文件转成二进制目标代码
4. 链接阶段：将汇编阶段生成的机器码汇集成一个可执行的二进制代码文件

由此可以看出，每一个阶段的输出其实就是下一个阶段的输入，用gcc是可以单独执行这四步的：

    gcc -E hello.c -o hello.i
    gcc -S hello.i -o hello.s
    gcc -c hello.s -o hello.o
    gcc hello.o -o hello.exe

实际上，由于这四个步骤太过于复杂，往往可以像我上面那样全部集中到一个命令中来执行：

    gcc hello.c -o hello.exe

这里我加了一个-o参数来指定输出名称，而不是默认的a.out。

如果有多个文件，则可以通过如下方式全部集中起来。

    gcc -o test first.c second.c third.c

这个全生成的方式虽然非常简单，但是存在的一个问题就是：当项目较大时，如果只改了一个文件，仍需要重新编译索引文件。

为了解决这个问题，我们往往把这个编译过程拆分成两步：

1. 将各个.c文件分别编译成.o文件
2. 将所有.o文件链接成执行文件

    gcc –c first.c
    gcc –c second.c
    gcc –c third.c
    gcc -o test first.o second.o third.o

这样，当third.c文件发生改变时，只需要重新编译third.c和链接即可，这样就省去了未变化文件的编译时间，也就是我们通常所说的增量编译。

    gcc –c third.c
    gcc -o test first.o second.o third.o

从上面的使用方法中我们也可以看到：

• 当使用-c参数时，若输入文件时.c则会同时执行执行了预处理、编译、汇编三个阶段，直接生成.o文件。
• 输入文件为.o时，可以直接执行链接操作

由于程序员往往并不关心前面两个几个阶段生成的输出文件，通常我们也把预处理、编译、汇编三个阶段合并在一起，统称为编译，输入.c，生成.o。

常用参数：

前面其实已经演示过-E、–S、–c、–o等几个参数的用法，其中-E及-S很少会用到，-c用于编译生成.o文件，-o用于指定输出文件名称。除了这几个生成控制的参数外，还有许多参数设置，这里主要介绍一下几个常用的：

包含头文件和库：

• -Idir：　指定编译查找头文件的目录，常用于查找第三方的库的头文件，例：gcc test.c –I../inc -o test。
• -Ldir ：　指定链接时查找lib的目录，常用于查找第三方库。
• -llibrary ：    指定额外链接的lib库

宏定义：

• -DMACRO                         以字符串"1"（默认值）定义 MACRO 宏。
• -DMACRO=DEFN              以字符串"DEFN"定义MACRO 宏，注意中间不能有空格。
• -UMACRO                         取消对 MACRO 宏的定义。

调试和可执行文件形式：

• -g 指示编译器，在编译的时产生调试信息。
• -ggdb 尽可能的生成gdb的可以使用的调试信息（比-g生成的信息更多些）。
• -static 禁止使用动态库，编译得到的程序会比较大，但可以自由运行。
• -share 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。

告警选项：

• -Wall   产生尽可能多的警告信息,建议始终带上
• -Werror  将所有的警告当成错误进行处理

gcc和g++

除了gcc编译器外，还有另外一个编译器g++，很多人往往搞不清楚这两个编译器的区别，很多人望文生义的认为gcc只能编c代码，g++只能编c++代码。实际上这两个编译器的主要区别如下：

• 后缀为.c的，gcc把它当作是C程序，而g++当作是c++程序来编译
• 链接的时候gcc不会默认加上-lstdc++选项（g++会），而我们往往又没有手动加这个选项的习惯，则导致gcc编c++代码时，用到了stl库时会出现链接失败。

关于它们的区别的更多信息，可以参考这个文章：http://ldzyz007.iteye.com/blog/865080

为了使用简单，可以制定如下规则：对c项目使用gcc，对c++项目使用g++。估计当时设计这个名字的意图也是如此吧。