1.簡介

 

GCC 的意思也只是 GNU C Compiler 而已。經(jīng)過了這么多年的發(fā)展，GCC 已經(jīng)不僅僅能支持 C 語言；它現(xiàn)在還支持 Ada 語言、C++ 語言、Java 語言、Objective C 語言、Pascal 語言、COBOL語言，以及支持函數(shù)式編程和邏輯編程的 Mercury 語言，等等。而 GCC 也不再單只是 GNU C 語言編譯器的意思了，而是變成了 GNU Compiler Collection 也即是 GNU 編譯器家族的意思了。另一方面，說到 GCC 對于操作系統(tǒng)平臺及硬件平臺支持，概括起來就是一句話：無所不在。

 

2簡單編譯

示例程序如下： 

//test.c#include <stdio.h>int main(void)

{

    printf("Hello World!\n");

    return 0;

}

 

這個程序，一步到位的編譯指令是:

gcc test.c -o test

 

實質(zhì)上，上述編譯過程是分為四個階段進行的，即預處理(也稱預編譯，Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編 (Assembly)和連接(Linking)。

 

2.1預處理

 

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

 

可以輸出test.i文件中存放著test.c經(jīng)預處理之后的代碼。打開test.i文件，看一看，就明白了。后面那條指令，是直接在命令行窗口中輸出預處理后的代碼.

 

gcc的-E選項，可以讓編譯器在預處理后停止，并輸出預處理結果。在本例中，預處理結果就是將stdio.h 文件中的內(nèi)容插入到test.c中了。

 

2.2編譯為匯編代碼(Compilation)

 

預處理之后，可直接對生成的test.i文件編譯，生成匯編代碼：

gcc -S test.i -o test.s

gcc的-S選項，表示在程序編譯期間，在生成匯編代碼后，停止，-o輸出匯編代碼文件。

 

2.3匯編(Assembly)

對于上一小節(jié)中生成的匯編代碼文件test.s，gas匯編器負責將其編譯為目標文件，如下：

gcc -c test.s -o test.o

 

2.4連接(Linking)

gcc連接器是gas提供的，負責將程序的目標文件與所需的所有附加的目標文件連接起來，最終生成可執(zhí)行文件。附加的目標文件包括靜態(tài)連接庫和動態(tài)連接庫。

 

對于上一小節(jié)中生成的test.o，將其與Ｃ標準輸入輸出庫進行連接，最終生成程序test

gcc test.o -o test

 

在命令行窗口中，執(zhí)行./test, 讓它說HelloWorld吧！

 

3.多個程序文件的編譯

 

通常整個程序是由多個源文件組成的，相應地也就形成了多個編譯單元，使用GCC能夠很好地管理這些編譯單元。假設有一個由test1.c和 test2.c兩個源文件組成的程序，為了對它們進行編譯，并最終生成可執(zhí)行程序test，可以使用下面這條命令：

 

gcc test1.c test2.c -o test

 

如果同時處理的文件不止一個，GCC仍然會按照預處理、編譯和鏈接的過程依次進行。如果深究起來，上面這條命令大致相當于依次執(zhí)行如下三條命令：

gcc -c test1.c -o test1.o

gcc -c test2.c -o test2.o

gcc test1.o test2.o -o test

 

4.檢錯

 

gcc -pedantic illcode.c -o illcode

 

-pedantic編譯選項并不能保證被編譯程序與ANSI/ISO C標準的完全兼容，它僅僅只能用來幫助Linux程序員離這個目標越來越近。或者換句話說，-pedantic選項能夠幫助程序員發(fā)現(xiàn)一些不符合 ANSI/ISO C標準的代碼，但不是全部，事實上只有ANSI/ISO C語言標準中要求進行編譯器診斷的那些情況，才有可能被GCC發(fā)現(xiàn)并提出警告。

 

除了-pedantic之外，GCC還有一些其它編譯選項也能夠產(chǎn)生有用的警告信息。這些選項大多以-W開頭，其中最有價值的當數(shù)-Wall了，使用它能夠使GCC產(chǎn)生盡可能多的警告信息。

 

gcc -Wall illcode.c -o illcode

 

GCC給出的警告信息雖然從嚴格意義上說不能算作錯誤，但卻很可能成為錯誤的棲身之所。一個優(yōu)秀的linux程序員應該盡量避免產(chǎn)生警告信息，使自己的代碼始終保持標準、健壯的特性。所以將警告信息當成編碼錯誤來對待，是一種值得贊揚的行為！所以，在編譯程序時帶上-Werror選項，那么GCC會在所有產(chǎn)生警告的地方停止編譯，迫使程序員對自己的代碼進行修改，如下：

 

gcc -Werror test.c -o test

 

5.庫文件連接

 

開發(fā)軟件時，完全不使用第三方函數(shù)庫的情況是比較少見的，通常來講都需要借助許多函數(shù)庫的支持才能夠完成相應的功能。從程序員的角度看，函數(shù)庫實際上就是一些頭文件（.h）和庫文件（so、或lib、dll）的集合。。雖然Linux下的大多數(shù)函數(shù)都默認將頭文件放到/usr/include/目錄下，而庫文件則放到/usr/lib/目錄下；Windows所使用的庫文件主要放在Visual Stido的目錄下的include和lib，以及系統(tǒng)文件夾下。但也有的時候，我們要用的庫不再這些目錄下，所以GCC在編譯時必須用自己的辦法來查找所需要的頭文件和庫文件。

 

例如我們的程序test.c是在linux上使用c連接MySQL，這個時候我們需要去mysql官網(wǎng)下載MySQL Connectors的C庫，下載下來解壓之后，有一個include文件夾，里面包含mysql connectors的頭文件，還有一個lib文件夾，里面包含二進制so文件libmysqlclient.so

其中inclulde文件夾的路徑是/usr/dev/mysql/include,lib文件夾是/usr/dev/mysql/lib

 

5.1編譯成可執(zhí)行文件

 

首先我們要進行編譯test.c為目標文件，這個時候需要執(zhí)行

gcc –c –I /usr/dev/mysql/include test.c –o test.o

 

5.2鏈接

 

最后我們把所有目標文件鏈接成可執(zhí)行文件:

gcc –L /usr/dev/mysql/lib –lmysqlclient test.o –o test

Linux下的庫文件分為兩大類分別是動態(tài)鏈接庫（通常以.so結尾）和靜態(tài)鏈接庫（通常以.a結尾），二者的區(qū)別僅在于程序執(zhí)行時所需的代碼是在運行時動態(tài)加載的，還是在編譯時靜態(tài)加載的。

 

5.3強制鏈接時使用靜態(tài)鏈接庫

 

默認情況下， GCC在鏈接時優(yōu)先使用動態(tài)鏈接庫，只有當動態(tài)鏈接庫不存在時才考慮使用靜態(tài)鏈接庫，如果需要的話可以在編譯時加上-static選項，強制使用靜態(tài)鏈接庫。

 

在/usr/dev/mysql/lib目錄下有鏈接時所需要的庫文件libmysqlclient.so和libmysqlclient.a，為了讓GCC在鏈接時只用到靜態(tài)鏈接庫，可以使用下面的命令:

gcc –L /usr/dev/mysql/lib –static –lmysqlclient test.o –o test

 

靜態(tài)庫鏈接時搜索路徑順序：

1. ld會去找GCC命令中的參數(shù)-L
2. 再找gcc的環(huán)境變量LIBRARY_PATH
3. 再找內(nèi)定目錄 /lib /usr/lib /usr/local/lib 這是當初compile gcc時寫在程序內(nèi)的

 

動態(tài)鏈接時、執(zhí)行時搜索路徑順序:

1. 編譯目標代碼時指定的動態(tài)庫搜索路徑
2. 環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動態(tài)庫搜索路徑
3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態(tài)庫搜索路徑
4. 默認的動態(tài)庫搜索路徑/lib
5. 默認的動態(tài)庫搜索路徑/usr/lib

 

有關環(huán)境變量：
LIBRARY_PATH環(huán)境變量：指定程序靜態(tài)鏈接庫文件搜索路徑
LD_LIBRARY_PATH環(huán)境變量：指定程序動態(tài)鏈接庫文件搜索路徑

  

gcc -l參數(shù)和-L參數(shù)

 

-l參數(shù)就是用來指定程序要鏈接的庫，-l參數(shù)緊接著就是庫名，那么庫名跟真正的庫文件名有什么關系呢？就拿數(shù)學庫來說，他的庫名是m，他的庫文件名是libm.so，很容易看出，把庫文件名的頭lib和尾.so去掉就是庫名了。

 

好了現(xiàn)在我們知道怎么得到庫名，當我們自已要用到一個第三方提供的庫名字libtest.so，那么我們只要把libtest.so拷貝到/usr/lib里，編譯時加上-ltest參數(shù)，我們就能用上libtest.so庫了（當然要用libtest.so庫里的函數(shù)，我們還需要與libtest.so配套的頭文件）

 

放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的庫直接用-l參數(shù)就能鏈接了，但如果庫文件沒放在這三個目錄里，而是放在其他目錄里，這時我們只用-l參數(shù)的話，鏈接還是會出錯，出錯信息大概是：“/usr/bin/ld: cannot find -lxxx”，也就是鏈接程序ld在那3個目錄里找不到libxxx.so，這時另外一個參數(shù)-L就派上用場了，比如常用的X11的庫，它在/usr/X11R6/lib目錄下，我們編譯時就要用-L/usr/X11R6/lib -lX11參數(shù)，-L參數(shù)跟著的是庫文件所在的目錄名。再比如我們把libtest.so放在/aaa/bbb/ccc目錄下，那鏈接參數(shù)就是-L/aaa/bbb/ccc -ltest

另外，大部分libxxxx.so只是一個鏈接，以RH9為例，比如libm.so它鏈接到/lib/libm.so.x，/lib/libm.so.6又鏈接到/lib/libm-2.3.2.so，如果沒有這樣的鏈接，還是會出錯，因為ld只會找libxxxx.so，所以如果你要用到xxxx庫，而只有libxxxx.so.x或者libxxxx-x.x.x.so，做一個鏈接就可以了ln -s libxxxx-x.x.x.so libxxxx.so

手工來寫鏈接參數(shù)總是很麻煩的，還好很多庫開發(fā)包提供了生成鏈接參數(shù)的程序，名字一般叫xxxx-config，一般放在/usr/bin目錄下，比如

gtk1.2的鏈接參數(shù)生成程序是gtk-config，執(zhí)行gtk-config --libs就能得到以下輸出"-L/usr/lib -L/usr/X11R6/lib -lgtk -lgdk -rdynamic

-lgmodule -lglib -ldl -lXi -lXext -lX11 -lm"，這就是編譯一個gtk1.2程序所需的gtk鏈接參數(shù)，xxx-config除了--libs參數(shù)外還有一個參數(shù)是--cflags用來生成頭文件包含目錄的，也就是-I參數(shù)，在下面我們將會講到。你可以試試執(zhí)行gtk-config --libs --cflags，看看輸出結果

現(xiàn)在的問題就是怎樣用這些輸出結果了，最笨的方法就是復制粘貼或者照抄，聰明的辦法是在編譯命令行里加入這個`xxxx-config --libs --cflags`，比如編譯一個gtk程序：gcc gtktest.c `gtk-config --libs --cflags`這樣就差不多了。注意`不是單引號，而是1鍵左邊那個鍵。

 

5、-include和-I參數(shù)

 

-include用來包含頭文件，但一般情況下包含頭文件都在源碼里用#include xxxxxx實現(xiàn)，-include參數(shù)很少用。-I參數(shù)是用來指定頭文件目錄，/usr/include目錄一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但是如果頭文件不在/usr/include里我們就要用-I參數(shù)指定了，比如頭文件放在/myinclude目錄里，那編譯命令行就要加上-I/myinclude參數(shù)了，如果不加你會得到一個"xxxx.h: No such file or directory"的錯誤。-I參數(shù)可以用相對路徑，比如頭文件在當前目錄，可以用-I.來指定。