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一、什么是Gcc

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%。

Gcc编译器能将C、C++语言源程序、汇程式化序和目标程序编译、连接成可执行文件，如果没有给出可执行文件的名字，gcc将生成一个名为a.out的文件。在Linux系统中，可执行文件没有统一的后缀，系统从文件的属性来区分可执行文件和不可执行文件。

二、gcc所遵循的部分约定规则
前面提到便宜的后缀问题,而gcc则通过后缀来区别输入文件的类别，下面我们来介绍gcc所遵循的部分约定规则。
.c为后缀的文件，C语言源代码文件；
.a为后缀的文件，是由目标文件构成的档案库文件；
.C或.cc或.cxx为后缀的文件，是C++源代码文件；
.h为后缀的文件，是程序所包含的头文件；
.i为后缀的文件，是已经预处理过的C源代码文件；
.ii为后缀的文件，是已经预处理过的C++源代码文件；
.m为后缀的文件，是Objective-C源代码文件；
.o为后缀的文件，是编译后的目标文件；
.s为后缀的文件，是汇编语言源代码文件；
.S为后缀的文件，是经过预编译的汇编语言源代码文件。
三、Gcc的执行过程
虽然我们称Gcc是C语言的编译器，但使用gcc由C语言源代码文件生成可执行文件的过程不仅仅是编译的过程，而是要经历四个相互关联的步骤∶预处理(也称预编译，Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和连接(Linking)。
●命令gcc首先调用cpp进行预处理，在预处理过程中，对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义define等)进行分析。
●接着调用cc1进行编译，这个阶段根据输入文件生成以.o为后缀的目标文件。汇编过程是针对汇编语言的步骤，调用as进行工作，一般来讲，.S为后缀的汇编语言源代码文件和汇编、.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编之后都生成以.o为后缀的目标文件。
●当所有的目标文件都生成之后，gcc就调用ld来完成最后的关键性工作，这个阶段就是连接。在连接阶段，所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置，同时，该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方。
四、Gcc的基本用法和选项
在使用Gcc编译器的时候，我们必须给出一系列必要的调用参数和文件名称。Gcc编译器的调用参数大约有100多个，其中多数参数我们可能根本就用不到，这里只介绍其中最基本、最常用的参数
Gcc最基本的用法是∶gcc[options] [filenames] ,其中options就是编译器所需要的参数，filenames给出相关的文件名称。
五、Gcc的参数选项
-c，只编译，不连接成为可执行文件，编译器只是由输入的.c等源代码文件生成.o为后缀的目标文件，通常用于编译不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename，确定输出文件的名称为output_filename，同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项，gcc就给出预设的可执行文件a.out。
-g，产生符号调试工具(GNU的gdb)所必要的符号资讯，要想对源代码进行调试，我们就必须加入这个选项。
-O，对程序进行优化编译、连接，采用这个选项，整个源代码会在编译、连接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件的执行效率可以提高，但是，编译、连接的速度就相应地要慢一些。
-O2，比-O更好的优化编译、连接，当然整个编译、连接过程会更慢。
-Idirname，将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中，是在预编译过程中使用的参数。

https://gitee.com/zengfr/romhack
GCC 命令行详解
作者： www.linuxfans.org mozilla

1。gcc包含的c/c++编译器
gcc,cc,c++,g++,gcc和cc是一样的，c++和g++是一样的，(没有看太明白前面这半句是什
么意思:))一般c程序就用gcc编译，c++程序就用g++编译

2。gcc的基本用法
gcc test.c这样将编译出一个名为a.out的程序
gcc test.c -o test这样将编译出一个名为test的程序，-o参数用来指定生成程序的名
字

3。为什么会出现undefined reference to 'xxxxx'错误？
首先这是链接错误，不是编译错误，也就是说如果只有这个错误，说明你的程序源码本
身没有问题，是你用编译器编译时参数用得不对，你没

有指定链接程序要用到得库，比如你的程序里用到了一些数学函数，那么你就要在编译
参数里指定程序要链接数学库，方法是在编译命令行里加入-lm。

4。-l参数和-L参数
-l参数就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名，那么库名跟真正的库文
件名有什么关系呢？
就拿数学库来说，他的库名是m，他的库文件名是libm.so，很容易看出，把库文件名的
头lib和尾.so去掉就是库名了。

好了现在我们知道怎么得到库名了，比如我们自已要用到一个第三方提供的库名字叫lib
test.so，那么我们只要把libtest.so拷贝到/usr/lib

里，编译时加上-ltest参数，我们就能用上libtest.so库了（当然要用libtest.so库里
的函数，我们还需要与libtest.so配套的头文件）。

放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接了，但如果库文件
没放在这三个目录里，而是放在其他目录里，这时我们

只用-l参数的话，链接还是会出错，出错信息大概是：“/usr/bin/ld: cannot find 
-lxxx”，也就是链接程序ld在那3个目录里找不到

libxxx.so，这时另外一个参数-L就派上用场了，比如常用的X11的库，它放在/usr/X11R
6/lib目录下，我们编译时就要用-L/usr/X11R6/lib -

lX11参数，-L参数跟着的是库文件所在的目录名。再比如我们把libtest.so放在/aaa/bb
b/ccc目录下，那链接参数就是-L/aaa/bbb/ccc -ltest

另外，大部分libxxxx.so只是一个链接，以RH9为例，比如libm.so它链接到/lib/libm.s
o.x，/lib/libm.so.6又链接到/lib/libm-2.3.2.so，

如果没有这样的链接，还是会出错，因为ld只会找libxxxx.so，所以如果你要用到xxxx
库，而只有libxxxx.so.x或者libxxxx-x.x.x.so，做一

个链接就可以了ln -s libxxxx-x.x.x.so libxxxx.so

手工来写链接参数总是很麻烦的，还好很多库开发包提供了生成链接参数的程序，名字
一般叫xxxx-config，一般放在/usr/bin目录下，比如

gtk1.2的链接参数生成程序是gtk-config，执行gtk-config --libs就能得到以下输出"-
L/usr/lib -L/usr/X11R6/lib -lgtk -lgdk -rdynamic 

-lgmodule -lglib -ldl -lXi -lXext -lX11 -lm"，这就是编译一个gtk1.2程序所需的g
tk链接参数，xxx-config除了--libs参数外还有一个参

数是--cflags用来生成头文
件包含目录的，也就是-I参数，在下面我们将会讲到。你可以试试执行gtk-config 
--libs --cflags，看看输出结果。
现在的问题就是怎样用这些输出结果了，最笨的方法就是复制粘贴或者照抄，聪明的办
法是在编译命令行里加入这个`xxxx-config --libs --

cflags`，比如编译一个gtk程序：gcc gtktest.c `gtk-config --libs --cflags`这样
就差
不多了。注意`不是单引号，而是1键左边那个键。

除了xxx-config以外，现在新的开发包一般都用pkg-config来生成链接参数，使用方法
跟xxx-config类似，但xxx-config是针对特定的开发包

，但pkg-config包含很多开发包的链接参数的生成，用pkg-config --list-all命令可以
列出所支持的所有开发包，pkg-config的用法就是pkg

-config pagName --libs --cflags，其中pagName是包名，是pkg-config--list-all里
列出名单中的一个，比如gtk1.2的名字就是gtk+，pkg-

config gtk+ --libs --cflags的作用跟gtk-config --libs --cflags是一样的。比如：
gcc gtktest.c `pkg-config gtk+ --libs --cflags`

。

5。-include和-I参数
-include用来包含头文件，但一般情况下包含头文件都在源码里用#include xxxxxx实现
，-include参数很少用。-I参数是用来指定头文件目录

，/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/i
nclude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--cf
lags参数就是用来生成-I参数的。

6。-O参数
这是一个程序优化参数，一般用-O2就是，用来优化程序用的，比如gcc test.c -O2，优
化得到的程序比没优化的要小，执行速度可能也有所提

高（我没有测试过）。

7。-shared参数
编译动态库时要用到，比如gcc -shared test.c -o libtest.so

8。几个相关的环境变量
PKG_CONFIG_PATH：用来指定pkg-config用到的pc文件的路径，默认是/usr/lib/pkgconf
ig，pc文件是文本文件，扩展名是.pc，里面定义开发

包的安装路径，Libs参数和Cflags参数等等。
CC：用来指定c编译器。
CXX：用来指定cxx编译器。
LIBS：跟上面的--libs作用差不多。
CFLAGS:跟上面的--cflags作用差不多。
CC，CXX，LIBS，CFLAGS手动编译时一般用不上，在做configure时有时用到，一般情况
下不用管。
环境变量设定方法：export ENV_NAME=xxxxxxxxxxxxxxxxx

9。关于交叉编译
交叉编译通俗地讲就是在一种平台上编译出能运行在体系结构不同的另一种平台上，比
如在我们地PC平台(X86 CPU)上编译出能运行在sparc 

CPU平台上的程序，编译得到的程序在X86 CPU平台上是不能运行的，必须放到sparc 
CPU平台上才能运行。
当然两个平台用的都是linux。

这种方法在异平台移植和嵌入式开发时用得非常普遍。

相对与交叉编译，我们平常做的编译就叫本地编译，也就是在当前平台编译，编译得到
的程序也是在本地执行。

用来编译这种程序的编译器就叫交叉编译器，相对来说，用来做本地编译的就叫本地编
译器，一般用的都是gcc，但这种gcc跟本地的gcc编译器

是不一样的，需要在编译gcc时用特定的configure参数才能得到支持交叉编译的gcc。

为了不跟本地编译器混淆，交叉编译器的名字一般都有前缀，比如sparc-xxxx-linux-gn
u-gcc，sparc-xxxx-linux-gnu-g++ 等等

10。交叉编译器的使用方法
使用方法跟本地的gcc差不多，但有一点特殊的是：必须用-L和-I参数指定编译器用spar
c系统的库和头文件，不能用本地(X86)
的库（头文件有时可以用本地的）。
例子：
sparc-xxxx-linux-gnu-gcc test.c -L/path/to/sparcLib -I/path/to/sparcInclude 

GCC使用入门（一）(1)

通常所说的GCC是GUN Compiler Collection的简称，除了编译程序之外，它还含其他相关工具，所以它能把易于人类使用的高级语言编写的源代码构建成计算机能够直接执行的二进制代码。GCC是Linux平台下最常用的编译程序，它是Linux平台编译器的事实标准。同时，在Linux平台下的嵌入式开发领域，GCC也是用得最普遍的一种编译器。GCC之所以被广泛采用，是因为它能支持各种不同的目标体系结构。例如，它既支持基于宿主的开发（简单讲就是要为某平台编译程序，就在该平台上编译），也支持交叉编译（即在A平台上编译的程序是供平台B使用的）。目前，GCC支持的体系结构有四十余种，常见的有X86系列、Arm、PowerPC等。同时，GCC还能运行在不同的操作系统上，如Linux、Solaris、Windows等。

    ·详解GCC的下载和安装
·Linux编程起步 GCC基本用法
除了上面讲的之外，GCC除了支持C语言外，还支持多种其他语言，例如C++、Ada、Java、Objective-C、FORTRAN、Pascal等。

本系列文章中，我们不仅介绍GCC的基本功能，还涉及到一些诸如优化之类的高级功能。另外，我们还考察GCC的一些映像操作工具，如size和objcopy等，这将在后续的文章中加以介绍。

二、程序的编译过程

对于GUN编译器来说，程序的编译要经历预处理、编译、汇编、连接四个阶段，如下图所示：

从功能上分，预处理、编译、汇编是三个不同的阶段，但GCC的实际操作上，它可以把这三个步骤合并为一个步骤来执行。下面我们以C语言为例来谈一下不同阶段的输入和输出情况。

在预处理阶段，输入的是C语言的源文件，通常为*.c。它们通常带有.h之类头文件的包含文件。这个阶段主要处理源文件中的#ifdef、 #include和#define命令。该阶段会生成一个中间文件*.i，但实际工作中通常不用专门生成这种文件，因为基本上用不到；若非要生成这种文件不可，可以利用下面的示例命令：

gcc -E  test.c -o test.i

在编译阶段，输入的是中间文件*.i，编译后生成汇编语言文件*.s 。这个阶段对应的GCC命令如下所示：

GCC -S test.i -o test.s

在汇编阶段，将输入的汇编文件*.s转换成机器语言*.o。这个阶段对应的GCC命令如下所示：

GCC -c test.s -o test.o

最后，在连接阶段将输入的机器代码文件*.s（与其它的机器代码文件和库文件）汇集成一个可执行的二进制代码文件。这一步骤，可以利用下面的示例命令完成：

GCC test.o -o test

上面介绍了GCC编译过程的四个阶段以及相应的命令。下面我们进一步介绍常用的GCC的模式。

三、GCC常用模式

这里介绍GCC追常用的两种模式：编译模式和编译连接模式。下面以一个例子来说明各种模式的使用方法。为简单起见，假设我们全部的源代码都在一个文件test.c中，要想把这个源文件直接编译成可执行程序，可以使用以下命令：

$ GCC -o test

这里test.c是源文件，生成的可执行代码存放在一个名为test 的文件中（该文件是机器代码并且可执行）。-o 是生成可执行文件的输出选项。如果我们只想让源文件生成目标文件（给文件虽然也是机器代码但不可执行），可以使用标记-c ，详细命令如下所示：

$ GCC -c test.c

默认情况下，生成的目标文件被命名为test.o，但我们也可以为输出文件指定名称，如下所示：

$ GCC -c test.c -o

上面这条命令将编译后的目标文件命名为mytest.o，而不是默认的test.o。

迄今为止，我们谈论的程序仅涉及到一个源文件；现实中，一个程序的源代码通常包含在多个源文件之中，这该怎么办？没关系，即使这样，用GCC处理起来也并不复杂，见下例：

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

该命令将同时编译三个源文件，即first.c、second.c和 third.c，然后将它们连接成一个可执行程序，名为test。

需要注意的是，要生成可执行程序时，一个程序无论有有一个源文件还是多个源文件，所有被编译和连接的源文件中必须有且仅有一个main函数，因为main函数是该程序的入口点（换句话说，当系统调用该程序时，首先将控制权授予程序的main函数）。但如果仅仅是把源文件编译成目标文件的时候，因为不会进行连接，所以main函数不是必需的。

四、常用选项

许多情况下，头文件和源文件会单独存放在不同的目录中。例如，假设存放源文件的子目录名为./src，而包含文件则放在层次的其他目录下，如./inc。当我们在./src 目录下进行编译工作时，如何告诉GCC到哪里找头文件呢？方法如下所示：

$ gcc test.c –I../inc -o test

上面的命令告诉GCC包含文件存放在./inc 目录下，在当前目录的上一级。如果在编译时需要的包含文件存放在多个目录下，可以使用多个-I 来指定各个目录：

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

这里指出了另一个包含子目录inc2，较之前目录它还要在再上两级才能找到。

另外，我们还可以在编译命令行中定义符号常量。为此，我们可以简单的在命令行中使用-D选项即可，如下例所示：

$ gcc -DTEST_CONFIGURATION test.c -o test

上面的命令与在源文件中加入下列命令是等效的：

#define TEST_CONFIGURATION

在编译命令行中定义符号常量的好处是，不必修改源文件就能改变由符号常量控制的行为。

五、警告功能

当GCC在编译过程中检查出错误的话，它就会中止编译；但检测到警告时却能继续编译生成可执行程序，因为警告只是针对程序结构的诊断信息，它不能说明程序一定有错误，而是存在风险，或者可能存在错误。虽然GCC提供了非常丰富的警告，但前提是你已经启用了它们，否则它不会报告这些检测到的警告。

在众多的警告选项之中，最常用的就是-Wall选项。该选项能发现程序中一系列的常见错误警告，该选项用法举例如下：

$ gcc -Wall test.c -o test

该选项相当于同时使用了下列所有的选项：

◆unused-function：遇到仅声明过但尚未定义的静态函数时发出警告。
◆unused-label：遇到声明过但不使用的标号的警告。
◆unused-parameter：从未用过的函数参数的警告。
◆unused-variable：在本地声明但从未用过的变量的警告。
◆unused-value：仅计算但从未用过的值得警告。
◆Format：检查对printf和scanf等函数的调用，确认各个参数类型和格式串中的一致。
◆implicit-int：警告没有规定类型的声明。
◆implicit-function-：在函数在未经声明就使用时给予警告。
◆char-subscripts：警告把char类型作为数组下标。这是常见错误，程序员经常忘记在某些机器上char有符号。
◆missing-braces：聚合初始化两边缺少大括号。
◆Parentheses：在某些情况下如果忽略了括号，编译器就发出警告。
◆return-type：如果函数定义了返回类型，而默认类型是int型，编译器就发出警告。同时警告那些不带返回值的 return语句，如果他们所属的函数并非void类型。
◆sequence-point：出现可疑的代码元素时，发出报警。
◆Switch：如果某条switch语句的参数属于枚举类型，但是没有对应的case语句使用枚举元素，编译器就发出警告（在switch语句中使用default分支能够防止这个警告）。超出枚举范围的case语句同样会导致这个警告。
◆strict-aliasing：对变量别名进行最严格的检查。
◆unknown-pragmas：使用了不允许的#pragma。
◆Uninitialized：在初始化之前就使用自动变量。

需要注意的是，各警告选项既然能使之生效，当然也能使之关闭。比如假设我们想要使用-Wall来启用个选项，同时又要关闭unused警告，利益通过下面的命令来达到目的：

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

下面是使用-Wall选项的时候没有生效的一些警告项：

◆cast-align：一旦某个指针类型强制转换时，会导致目标所需的地址对齐边界扩展，编译器就发出警告。例如，某些机器上只能在2或4字节边界上访问整数，如果在这种机型上把char *强制转换成int *类型， 编译器就发出警告。
◆sign-compare：将有符号类型和无符号类型数据进行比较时发出警告。
◆missing-prototypes ：如果没有预先声明函数原形就定义了全局函数，编译器就发出警告。即使函数定义自身提供了函数原形也会产生这个警告。这样做的目的是检查没有在头文件中声明的全局函数。
◆Packed：当结构体带有packed属性但实际并没有出现紧缩式给出警告。
◆Padded：如果结构体通过充填进行对齐则给出警告。
◆unreachable-code：如果发现从未执行的代码时给出警告。
◆Inline：如果某函数不能内嵌（inline），无论是声明为inline或者是指定了-finline-functions 选项，编译器都将发出警告。 
◆disabled-optimization：当需要太长时间或过多资源而导致不能完成某项优化时给出警告。

上面是使用-Wall选项时没有生效，但又比较常用的一些警告选项。本文中要介绍的最后一个常用警告选项是-Werror。使用该选项后，GCC发现可疑之处时不会简单的发出警告就算完事，而是将警告作为一个错误而中断编译过程。该选项在希望得到高质量代码时非常有用。

https://gitee.com/zengfr/romhack

六、小结

本文介绍了GCC的基本编译过程和编译模式，并详细阐述了GCC的一些常用选项以及警告功能。这些是在利用GCC进行应用编程时最基本也最常用的一些内容，我们会在后续文章中继续介绍GCC的调试和优化技术。
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