通常所說的GCC是GUN Compiler Collection的簡稱，除了編譯程序之外，它還含其他相關工具，所以它能把易于人類使用的高級語言編寫的源代碼構(gòu)建成計算機能夠直接執(zhí)行的二進制代碼。GCC是Linux平臺下最常用的編譯程序，它是Linux平臺編譯器的事實標準。同時，在Linux平臺下的嵌入式開發(fā)領域，GCC也是用得最普遍的一種編譯器。GCC之所以被廣泛采用，是因為它能支持各種不同的目標體系結(jié)構(gòu)。例如，它既支持基于宿主的開發(fā)（簡單講就是要為某平臺編譯程序，就在該平臺上編譯），也支持交叉編譯（即在A平臺上編譯的程序是供平臺B使用的）。目前，GCC支持的體系結(jié)構(gòu)有四十余種，常見的有X86系列、Arm、 PowerPC等。同時，GCC還能運行在不同的操作系統(tǒng)上，如Linux、Solaris、Windows等。

除了上面講的之外，GCC除了支持C語言外，還支持多種其他語言，例如C++、Ada、Java、Objective-C、FORTRAN、Pascal等。

本系列文章中，我們不僅介紹GCC的基本功能，還涉及到一些諸如優(yōu)化之類的高級功能。另外，我們還考察GCC的一些映像操作工具，如size和objcopy等，這將在后續(xù)的文章中加以介紹。

二、程序的編譯過程

對于GUN編譯器來說，程序的編譯要經(jīng)歷預處理、編譯、匯編、連接四個階段，如下圖所示：

?????

從功能上分，預處理、編譯、匯編是三個不同的階段，但GCC的實際操作上，它可以把這三個步驟合并為一個步驟來執(zhí)行。下面我們以C語言為例來談一下不同階段的輸入和輸出情況。

在預處理階段，輸入的是C語言的源文件，通常為*.c。它們通常帶有.h之類頭文件的包含文件。這個階段主要處理源文件中的#ifdef、 ＃i nclude和#define命令。該階段會生成一個中間文件*.i，但實際工作中通常不用專門生成這種文件，因為基本上用不到；若非要生成這種文件不可，可以利用下面的示例命令：

gcc -E??? test.c -o test.i

在編譯階段，輸入的是中間文件*.i，編譯后生成匯編語言文件*.s 。這個階段對應的GCC命令如下所示：

GCC -S test.i -o test.s

在匯編階段，將輸入的匯編文件*.s轉(zhuǎn)換成機器語言*.o。這個階段對應的GCC命令如下所示：

GCC -c test.s -o test.o

最后，在連接階段將輸入的機器代碼文件*.s（與其它的機器代碼文件和庫文件）匯集成一個可執(zhí)行的二進制代碼文件。這一步驟，可以利用下面的示例命令完成：

GCC test.o -o test

上面介紹了GCC編譯過程的四個階段以及相應的命令。下面我們進一步介紹常用的GCC的模式。

三、GCC常用模式

這里介紹GCC追常用的兩種模式：編譯模式和編譯連接模式。下面以一個例子來說明各種模式的使用方法。為簡單起見，假設我們?nèi)康脑创a都在一個文件test.c中，要想把這個源文件直接編譯成可執(zhí)行程序，可以使用以下命令：

$ GCC -o test

這里test.c是源文件，生成的可執(zhí)行代碼存放在一個名為test 的文件中（該文件是機器代碼并且可執(zhí)行）。-o 是生成可執(zhí)行文件的輸出選項。如果我們只想讓源文件生成目標文件（給文件雖然也是機器代碼但不可執(zhí)行），可以使用標記-c ，詳細命令如下所示：

$ GCC -c test.c

默認情況下，生成的目標文件被命名為test.o，但我們也可以為輸出文件指定名稱，如下所示：

$ GCC -c test.c -o

上面這條命令將編譯后的目標文件命名為mytest.o，而不是默認的test.o。

迄今為止，我們談論的程序僅涉及到一個源文件；現(xiàn)實中，一個程序的源代碼通常包含在多個源文件之中，這該怎么辦？沒關系，即使這樣，用GCC處理起來也并不復雜，見下例：

$ GCC -o test??? first.c second.c third.c

需要注意的是，要生成可執(zhí)行程序時，一個程序無論有有一個源文件還是多個源文件，所有被編譯和連接的源文件中必須有且僅有一個mai n函數(shù)，因為main 函數(shù)是該程序的入口點（換句話說，當系統(tǒng)調(diào)用該程序時，首先將控制權(quán)授予程序的main函數(shù)）。但如果僅僅是把源文件編譯成目標文件的時候，因為不會進行連接，所以main函數(shù)不是必需的。

四、常用選項

許多情況下，頭文件和源文件會單獨存放在不同的目錄中。例如，假設存放源文件的子目錄名為./src，而包含文件則放在層次的其他目錄下，如./inc。當我們在./src 目錄下進行編譯工作時，如何告訴GCC到哪里找頭文件呢？方法如下所示：

$ gcc test.c –I../inc -o test

上面的命令告訴GCC包含文件存放在./inc 目錄下，在當前目錄的上一級。如果在編譯時需要的包含文件存放在多個目錄下，可以使用多個-I 來指定各個目錄：

$ gcc test.c –I../inc –I../../inc2 -o test

這里指出了另一個包含子目錄inc2，較之前目錄它還要在再上兩級才能找到。

另外，我們還可以在編譯命令行中定義符號常量。為此，我們可以簡單的在命令行中使用-D選項即可，如下例所示：

$ gcc -DTEST_CONFIGURATION test.c -o test

上面的命令與在源文件中加入下列命令是等效的：

#define TEST_CONFIGURATION

在編譯命令行中定義符號常量的好處是，不必修改源文件就能改變由符號常量控制的行為。

五、警告功能

當GCC 在編譯過程中檢查出錯誤的話，它就會中止編譯；但檢測到警告時卻能繼續(xù)編譯生成可執(zhí)行程序，因為警告只是針對程序結(jié)構(gòu)的診斷信息，它不能說明程序一定有錯誤，而是存在風險，或者可能存在錯誤。雖然GCC提供了非常豐富的警告，但前提是你已經(jīng)啟用了它們，否則它不會報告這些檢測到的警告。

在眾多的警告選項之中，最常用的就是-Wall選項。該選項能發(fā)現(xiàn)程序中一系列的常見錯誤警告，該選項用法舉例如下：

$ gcc -Wall test.c -o test

該選項相當于同時使用了下列所有的選項：

◆unused-function：遇到僅聲明過但尚未定義的靜態(tài)函數(shù)時發(fā)出警告。

◆unused-label：遇到聲明過但不使用的標號的警告。

◆unused-parameter：從未用過的函數(shù)參數(shù)的警告。

◆unused-variable：在本地聲明但從未用過的變量的警告。

◆unused-value：僅計算但從未用過的值得警告。

◆Format：檢查對printf和scanf等函數(shù)的調(diào)用，確認各個參數(shù)類型和格式串中的一致。

◆implicit-int：警告沒有規(guī)定類型的聲明。

◆implicit-function-：在函數(shù)在未經(jīng)聲明就使用時給予警告。

◆char-subscripts：警告把char類型作為數(shù)組下標。這是常見錯誤，程序員經(jīng)常忘記在某些機器上char有符號。

◆missing-braces：聚合初始化兩邊缺少大括號。

◆Parentheses：在某些情況下如果忽略了括號，編譯器就發(fā)出警告。

◆return-type：如果函數(shù)定義了返回類型，而默認類型是int型，編譯器就發(fā)出警告。同時警告那些不帶返回值的 return語句，如果他們所屬的函數(shù)并非void類型。

◆sequence-point：出現(xiàn)可疑的代碼元素時，發(fā)出報警。

◆Switch：如果某條switch語句的參數(shù)屬于枚舉類型，但是沒有對應的case語句使用枚舉元素，編譯器就發(fā)出警告（在switch語句中使用default分支能夠防止這個警告）。超出枚舉范圍的case語句同樣會導致這個警告。

◆strict-aliasing：對變量別名進行最嚴格的檢查。

◆unknown-pragmas：使用了不允許的#pragma。

◆Uninitialized：在初始化之前就使用自動變量。

需要注意的是，各警告選項既然能使之生效，當然也能使之關閉 。比如假設我們想要使用-Wall來啟用個選項，同時又要關閉unused警告，利益通過下面的命令來達到目的：

$ gcc -Wall -Wno-unused test.c -o test

下面是使用-Wall選項的時候沒有生效的一些警告項：

◆cast-align：一旦某個指針類型強制轉(zhuǎn)換時，會導致目標所需的地址對齊邊界擴展，編譯器就發(fā)出警告。例如，某些機器上只能在2或4字節(jié)邊界上訪問整數(shù)，如果在這種機型上把char *強制轉(zhuǎn)換成int *類型， 編譯器就發(fā)出警告。

◆sign-compare：將有符號類型和無符號類型數(shù)據(jù)進行比較時發(fā)出警告。

◆missing-prototypes ：如果沒有預先聲明函數(shù)原形就定義了全局函數(shù)，編譯器就發(fā)出警告。即使函數(shù)定義自身提供了函數(shù)原形也會產(chǎn)生這個警告。這樣做的目的是檢查沒有在頭文件中聲明的全局函數(shù)。

◆Packed：當結(jié)構(gòu)體帶有packed屬性但實際并沒有出現(xiàn)緊縮式給出警告。

◆Padded：如果結(jié)構(gòu)體通過充填進行對齊則給出警告。

◆unreachable-code：如果發(fā)現(xiàn)從未執(zhí)行的代碼時給出警告。

◆Inline：如果某函數(shù)不能內(nèi)嵌（inline），無論是聲明為inline或者是指定了-finline-functions 選項，編譯器都將發(fā)出警告。

◆disabled-optimization：當需要太長時間或過多資源而導致不能完成某項優(yōu)化時給出警告。

上面是使用-Wall選項時沒有生效，但又比較常用的一些警告選項。本文中要介紹的最后一個常用警告選項是-Werror。使用該選項后，GCC發(fā)現(xiàn)可疑之處時不會簡單的發(fā)出警告就算完事，而是將警告作為一個錯誤而中斷編譯過程。該選項在希望得到高質(zhì)量代碼時非常有用。

六、小結(jié)

本文介紹了GCC的基本編譯過程和編譯模式，并詳細闡述了GCC的一些常用選項以及警告功能。這些是在利用GCC進行應用編程時最基本也最常用的一些內(nèi)容，我們會在后續(xù)文章中繼續(xù)介紹GCC的調(diào)試和優(yōu)化技術。
該命令將同時編譯三個源文件，即first.c、second.c和 third.c，然后將它們連接成一個可執(zhí)行程序，名為test。

附錄：

[參數(shù)詳解]?????
?? -x??? language??? filename???????
?? 　　??? 設定文件所使用的語言,使后綴名無效,對以后的多個有效.也就是根?????
?? 　　??? 據(jù)約定c語言的后綴名稱是.c的，而c++的后綴名是.c或者.cpp,如果?????
?? 　　??? 你很個性，決定你的c代碼文件的后綴名是.pig??? 哈哈，那你就要用這?????
?? 　　??? 個參數(shù),這個參數(shù)對他后面的文件名都起作用，除非到了下一個參數(shù)?????
?? 　　??? 的使用。?????
?? 　　??? 可以使用的參數(shù)嗎有下面的這些?????
?? 　　　　??? `c,??? `objective-c,??? `c-header,??? `c++,??? `cpp-output,???????
?? 　　　　??? `assembler,??? and??? `assembler-with-cpp.?????
?? 　　??? 看到英文，應該可以理解的。?????
?? 　　??? 例子用法:?????
?? 　　??? gcc??? -x??? c??? hello.pig?????
?? 　　?????
?? -x??? none??? filename?????
?? 　　關掉上一個選項，也就是讓gcc根據(jù)文件名后綴，自動識別文件類型?????
?? 　　例子用法:?????
?? 　　gcc??? -x??? c??? hello.pig??? -x??? none??? hello2.c?????
?? 　　?????
?? -c???????
?? 　　只激活預處理,編譯,和匯編,也就是他只把程序做成obj文件?????
?? 　　例子用法:?????
?? 　　gcc??? -c??? hello.c?????
?? 　　他將生成.o的obj文件???????
????
?? -s?????
?? 　　只激活預處理和編譯，就是指把文件編譯成為匯編代碼。?????
?? 　　例子用法?????
?? 　　gcc??? -s??? hello.c?????
?? 　　他將生成.s的匯編代碼，你可以用文本編輯器察看?????
????
?? -e?????
?? 　　只激活預處理,這個不生成文件,你需要把它重定向到一個輸出文件里?????
?? 　　面.?????
?? 　　例子用法:?????
?? 　　gcc??? -e??? hello.c??? >??? pianoapan.txt?????
?? 　　gcc??? -e??? hello.c??? |??? more?????
?? 　　慢慢看吧,一個hello??? word??? 也要與處理成800行的代碼?????
????
?? -o?????
?? 　　制定目標名稱,缺省的時候,gcc??? 編譯出來的文件是a.out,很難聽,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用習慣了)?????
?? 　　gcc??? -o??? hello.asm??? -s??? hello.c?????
????
?? -pipe?????
?? 　　使用管道代替編譯中臨時文件,在使用非gnu匯編工具的時候,可能有些問?????
?? 　　題?????
?? 　　gcc??? -pipe??? -o??? hello.exe??? hello.c?????
????
?? -ansi?????
?? 　　關閉gnu??? c中與ansi??? c不兼容的特性,激活ansi??? c的專有特性(包括禁止一?????
?? 　　些asm??? inline??? typeof關鍵字,以及unix,vax等預處理宏,?????
????
?? -fno-asm?????
?? 　　此選項實現(xiàn)ansi選項的功能的一部分，它禁止將asm,inline和typeof用作?????
?? 　　關鍵字。?????
?? 　　　　?????
?? -fno-strict-prototype?????
?? 　　只對g++起作用,使用這個選項,g++將對不帶參數(shù)的函數(shù),都認為是沒有顯式?????
?? 　　的對參數(shù)的個數(shù)和類型說明,而不是沒有參數(shù).?????
?? 　　而gcc無論是否使用這個參數(shù),都將對沒有帶參數(shù)的函數(shù),認為城沒有顯式說?????
?? 　　明的類型?????
?? 　　?????
?? -fthis-is-varialble?????
?? 　　就是向傳統(tǒng)c++看齊,可以使用this當一般變量使用.?????
?? 　　?????
?? -fcond-mismatch?????
?? 　　允許條件表達式的第二和第三參數(shù)類型不匹配,表達式的值將為void類型?????
?? 　　?????
?? -funsigned-char?????
?? -fno-signed-char?????
?? -fsigned-char?????
?? -fno-unsigned-char?????
?? 　　這四個參數(shù)是對char類型進行設置,決定將char類型設置成unsigned??? char(前?????
?? 　　兩個參數(shù))或者??? signed??? char(后兩個參數(shù))?????
?? 　　?????
?? -include??? file?????
?? 　　包含某個代碼,簡單來說,就是便以某個文件,需要另一個文件的時候,就可以?????
?? 　　用它設定,功能就相當于在代碼中使用#include<filename>?????
?? 　　例子用法:?????
?? 　　gcc??? hello.c??? -include??? /root/pianopan.h?????
?? 　　?????
?? -imacros??? file?????
?? 　　將file文件的宏,擴展到gcc/g++的輸入文件,宏定義本身并不出現(xiàn)在輸入文件?????
?? 　　中?????
?? 　　?????
?? -dmacro?????
?? 　　相當于c語言中的#define??? macro?????
?? 　　?????
?? -dmacro=defn?????
?? 　　相當于c語言中的#define??? macro=defn?????
?? 　　?????
?? -umacro?????
?? 　　相當于c語言中的#undef??? macro?????
????
?? -undef?????
?? 　　取消對任何非標準宏的定義?????
?? 　　?????
?? -idir?????
?? 　　在你是用#include"file"的時候,gcc/g++會先在當前目錄查找你所制定的頭?????
?? 　　文件,如果沒有找到,他回到缺省的頭文件目錄找,如果使用-i制定了目錄,他?????
?? 　　回先在你所制定的目錄查找,然后再按常規(guī)的順序去找.?????
?? 　　對于#include<file>,gcc/g++會到-i制定的目錄查找,查找不到,然后將到系?????
?? 　　統(tǒng)的缺省的頭文件目錄查找?????
?? 　　?????
?? -i-?????
?? 　　就是取消前一個參數(shù)的功能,所以一般在-idir之后使用?????
?? 　　?????
?? -idirafter??? dir?????
?? 　　在-i的目錄里面查找失敗,講到這個目錄里面查找.?????
?? 　　?????
?? -iprefix??? prefix?????
?? -iwithprefix??? dir?????
?? 　　一般一起使用,當-i的目錄查找失敗,會到prefix+dir下查找?????
?? 　　?????
?? -nostdinc?????
?? 　　使編譯器不再系統(tǒng)缺省的頭文件目錄里面找頭文件,一般和-i聯(lián)合使用,明確?????
?? 　　限定頭文件的位置?????
?? 　　?????
?? -nostdin??? c++?????
?? 　　規(guī)定不在g++指定的標準路經(jīng)中搜索,但仍在其他路徑中搜索,.此選項在創(chuàng)建?????
?? 　　libg++庫使用?????
?? 　　?????
?? -c?????
?? 　　在預處理的時候,不刪除注釋信息,一般和-e使用,有時候分析程序，用這個很?????
?? 　　方便的?????
?? 　　?????
?? -m?????
?? 　　生成文件關聯(lián)的信息。包含目標文件所依賴的所有源代碼?????
?? 　　你可以用gcc??? -m??? hello.c來測試一下，很簡單。?????
?? 　　?????
?? -mm?????
?? 　　和上面的那個一樣，但是它將忽略由#include<file>造成的依賴關系。?????
?? 　　?????
?? -md?????
?? 　　和-m相同，但是輸出將導入到.d的文件里面?????
?? 　　?????
?? -mmd?????
?? 　　和-mm相同，但是輸出將導入到.d的文件里面?????
?? 　　?????
?? -wa,option?????
?? 　　此選項傳遞option給匯編程序;如果option中間有逗號,就將option分成多個選?????
?? 　　項,然后傳遞給會匯編程序?????
?? 　　?????
?? -wl.option?????
?? 　　此選項傳遞option給連接程序;如果option中間有逗號,就將option分成多個選?????
?? 　　項,然后傳遞給會連接程序.?????
?? 　　?????
????
?? -llibrary???????
?? 　　制定編譯的時候使用的庫?????
?? 　　例子用法?????
?? 　　gcc??? -lcurses??? hello.c?????
?? 　　使用ncurses庫編譯程序?????
?? 　　?????
?? -ldir?????
?? 　　制定編譯的時候，搜索庫的路徑。比如你自己的庫，可以用它制定目錄，不然?????
?? 　　編譯器將只在標準庫的目錄找。這個dir就是目錄的名稱。?????
?? 　　?????
?? -o0?????
?? -o1?????
?? -o2?????
?? -o3?????
?? 　　編譯器的優(yōu)化選項的4個級別，-o0表示沒有優(yōu)化,-o1為缺省值，-o3優(yōu)化級別最?????
?? 　　高　　?????
?? 　　?????
?? -g?????
?? 　　只是編譯器，在編譯的時候，產(chǎn)生條是信息。?????
?? 　　?????
?? -gstabs?????
?? 　　此選項以stabs格式聲稱調(diào)試信息,但是不包括gdb調(diào)試信息.?????
?? 　　?????
?? -gstabs+?????
?? 　　此選項以stabs格式聲稱調(diào)試信息,并且包含僅供gdb使用的額外調(diào)試信息.?????
?? 　　?????
?? -ggdb?????
?? 　　此選項將盡可能的生成gdb的可以使用的調(diào)試信息.?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的GCC常用选项使用详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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