用GCC编译链接程序--编译链接器GCC常用功能（菜鸟级）

一，GCC编译器简介

GCC是Linux平台下常用的编译链接器。编译链接的过程分为：

源代码-->预处理文件（.i）-->编译后的汇编代码(.s)-->汇编后的二进制文件(.o)-->链接后的二进制物件(无后缀)。

处理程序分别是 ：cpp、ccl、as、ld。

使用 -v选项，可以看到各个阶段关联的处理程序。

使用gcc -E 指示gcc对源代码进行预处理，结果直接输出到终端。

使用gcc -S 指示gcc编译成为汇编语言

使用gcc -c 指示gcc直至形成二进制文件（不进行链接）

使用gcc 指示gcc链接形成二进制物件（多个二进制模块链接形成大的模块或者可执行程序）

因此你需要的目标文件的种类是 -E、-S、-c或者不带这些参数确定的，

源文件可以是中间文件的一种。-o参数控制的仅仅是输出文件的名称。

但是gcc默认会根据源文件的后缀去判断应该调用处理程序的那些。例如源文件的后缀是.c，则gcc -E使用的是cpp，gcc -c则使用cpp、ccl、as。如果源文件的后缀是.o，则gcc -E 是无法进行的，会报错：linker input file unused because linking not done。这是gcc发现这个应该进行链接，但是选项指示不使用linker程序，因而报这种错误信息。如果源文件是二进制的文件，但是保存的源文件后缀却是.c，则gcc会当作这是.c文件，如果采用gcc不带参数，则gcc会很多错，因为它把这个文件当作源代码处理的。

注意：这里，源文件指的是gcc的输入文件，源代码指的是程序源代码文件。

以下是使用gcc 不带-E、-S、-c这些参数时，将会进行的处理与输入文件后缀（类型）的对应关系。

使用-save-temps可以保存编译各个阶段的临时文件。

<!-- [if !mso]> <mce:style><! v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} p\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} v\:textbox {display:none;} --><![endif]--><!-- [if !ppt]--><!-- [endif]-->

后缀 名	种类说明	源文件相应的后续处理
预处理	编译	汇编	链接
.c	C 语言 源 程序	○	○	○	○
.C/.cc/.cxx	C++ 语言 源程序	○	○	○	○
.h	源程序所包含的头文件	--	--	--	--
.i	经过预处理的 C 源程序		○	○	○
.ii	经过预处理的 C++ 源程序		○	○	○
.s	汇编语言源程序			○	○
.S	汇编语言源程序	○		○	○
.o	目标文件				○
.a	由目标文件构成的档案文件				○

<!-- [if !mso]> <mce:style><! v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} p\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} v\:textbox {display:none;} --><!-- [endif]--><!-- [if !ppt]--><!-- [endif]-->

二，GCC常用编译选项

格式为：

gcc [option | filename] .......

gcc的命令可以分为如下几类：

1，全局选项 -c，-S，-E ，-o

2，目录选项 -Ipath，-Lpath

3，链接选项 -shared，-llibrary -Wl option

4，警告选项 -Wall， -Wextra，-Wconversion，-Wshardow，-Wcast-qual

5，调试选项 -g ,-ggdb

6，优化选项 -O, -O0,-O1,-O2,-O3

7，其它选项 -fPIC

部分选项简介：

-Wl,option : 传递 option 给链接程序

-Wl,-Bstatic : 明确限定链接静态库 ( 链接程序将不再接受动态链接库，直到再次指定 -Bdynamic)

-Wl,-Bdynamic : 明确限定链接动态库

-fPIC : 生成动态链接用位置无关代码 (Position-independent code)

-shared : 生成动态链接目标文件

-L : 指定链接阶段链接库所在路径

-l : 指定要链接的库（原库名去除前缀 “ lib ” 和后缀 “ .a/.so ” 的剩余部分）

a)目录选项

目录选项是为编译器指定搜索头文件和库文件所在目录的，

编译时，头文件的搜索顺序为：

-Ipath指定--------->环境变量C_INCLUDE_PATH或者CPLUS_INCLUDE_PATH--------->/usr/local/include和/usr/include

库文件搜索顺序：

-Lpath指定-------->环境变量LIBRARY_PATH----------->/usr/local/lib和/usr/lib。

<!-- [if !mso]> <mce:style><! v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} p\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} v\:textbox {display:none;} --><!-- [endif]--><!-- [if !ppt]--><!-- [endif]-->

可以利用搜索顺序使得当前目录下的程序编译时链接静态c++库libstdc++.a：

ln -s ` g++ -print-file-name = libstdc++.a` (注意是反引号，不是单引号，意义是运行反引号里边的命令)

这样便建立了一个到g++使用的静态库libstdc++.a的符号链接。

g++ -o hello -L. hello.cpp 该命令会使得g++搜索当前目录的链接库，搜索到了libstdc++.a，因而采用静态链接。

使用ldd查看编译结果，可以看到没有对c++动态链接库的依赖：

#ldd hello

linux-gate.so.1 => (0x00a58000)

libm.so.6 => /lib/libm.so.6 (0x006d7000)

libgcc_s.so.1 => /lib/libgcc_s.so.1 (0x00858000)

libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x00591000)

/lib/ld-linux.so.2 (0x00573000)

b）调试信息选项

-g [Format][LEVEL] : 设定生成的调试信息的格式和级别。

-g

编译器指示操作系统生成本地格式（如stabs、COFF、XCOFF、DRAWF-2）

-ggdb

生成的调试信息且其中尽可能包含所有额外的GDB扩展

FORMAT: 指定调试信息的格式，如 ‘stabs+’, ‘stabs’, ‘xcoff+’, ‘xcoff’, or ‘vms’

LEVEL：

0：不生成调试信息

1：最小调试信息，用于跟踪程序的部分内容：函数、外部变量，不能跟踪局部变量和行 号。

2：默认的debug信息生成级别。可跟踪局部变量和行号。但不包含宏。

3：包含额外的debug信息，包括宏的信息。

建议使用： 调试使用-ggdb，发布使用GNU package发布默认的-g。

注意事项

因为GCC允许 –g 和 –O选项同时存在，在这种情况使用GDB调试会产生奇怪的结果

（如： 某 些变量不存在了，某些语句没有被执行，处理流程发生了变化等等），

在开发调试过程中尽量关闭 优化选项。

c）优化选项：

-On，n为0～3之间的数值，表示优化级别。

方案	对目标文 件的影响	对编译过程 的影响	优化级别选用的方案 （ ○： 使用； △： 部分使用； ×： 不使用）
执行 速度	代码 大小	编译 速度	内存 使用	-O0 或者默认 (default)	-O1 或者 - O	-O2	-O3
合并公共表达式（源代码级别优 化）	加快	减少	减慢	增加	×	○	○	○
函数内联（源代码级别优 化）	加快	增加	减慢	增加	×	△	△	○
循环展开 （空间换时间优 化）	加快	增加	减慢	增加	×	×	×	○
度优化	加快	不增 加	减慢	增加	×	×	○	○

推荐：调试使用-O0，发布使用与GNU package发布优化级别相同的-O2。

d）警告选项：

推荐使用：

-Wall -W -Wconversion -Wshadow -Wcast-qual

-Wall 开启多个常用的错误警告选项。它结合了很多可以单独使用的警告选项。

- Wformat (included in -Wall)

这个选项在 -Wall 中包含了。这个选项对于诸如 printf 、 scanf 这些函数中的不正确的字符串 格式的使用提出警告，

在这种情况下，指定的字符串格式与对应函数的参数的类型不 匹配。

例如： printf(“my name is %s\n”, name, name);

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

-Wimplicit (included in -Wall)

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } --> 这个选项在 -Wall 中包含了。这个选项对使用没有声明的任何函数进行警告。

常见的没有声明就引用的函数的典型原因是没有包含头文件

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->-Wreturn-type (included in -Wall)

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

这个选项在 -Wall 中包含了。这个函数对没有返回值，但是没有声明返回值是 void 的函数提出警告。

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

example : int func() { }

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

-W or -Wextra

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

这个开启一些而外的 -Wall 没有包含的警告标识。例如在有符号数和无符号数之间进行比 较、

指针和证书 0 进行除了！ = 的比较运算等。

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->example : void func( void * pointer ){ if (pointer <= 0 ) … }

-Wconversion <!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

这个选项对可能引发不可预料的结果的隐式类型转换提出警告。

例如: unsigned int length = - 1 ;

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

-Wshadow

这个选项对于某个范围内已经被声明的变量的重新声明提出警告。 <!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

例如: { int xxx = 1 ; { int xxx= 2 ; … } … } <!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

-Wcast-qual

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

这个选项对于强制转化的删除一个类型限定符的指针提出警告，例如 const 类型限定符。

<!-- .shape { }v:textbox { display: none; } -->

例如: void func( const char * xxx) { char * yyy = xxx ; … }

e）编译链接、创建库文件的过程：

使用源代码文件test.c、main.c作为说明例子，其中main.c用到了test.c中的函数：

test.c:

int max(int a,int b) {

return a>b?a:b;

}

main.c:

int main(){

printf("max(1,2)=%d\n",max(1,2));

return 0;

}

1，创建动态库 ：

1）gcc -fPIC -c -o test.o test.c

-fPIC表示产生位置无关代码（position independence code）,

-c表示产生的是二进制文件，不进行链接，

-o表示产生的文件名。

2）gcc -shared -o libtest.so test.o

使用1）中编译的二进制文件，产生动态库

2，使用动态库

gcc -o main mian.c -L. -ltest

使用链接的库文件在前目录，名字为test。

3，创建静态库

1）gcc -c -o test.o test.c

-c表示产生的是二进制文件，不进行链接，

-o表示产生的文件名。

2)ar rcs libtest.a test.o

使用1）的二进制文件，产生静态库（文档文件）

4，使用静态库

gcc -o main main.c -L. -ltest

使用链接的库文件在当前目录，名字为test。

<!-- [if !mso]> <mce:style><! v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} p\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} v\:textbox {display:none;} -->

<!-- [endif]--><!-- [if !ppt]--><!-- [endif]-->

三，本文结束语

gcc是linux平台下的强大的编译链接工具，希望本文对您有所帮助。