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編譯器gnu英文

發布時間:2024-02-05 23:48:43

㈠ gcc是什麼意思

GCC(GNU Compiler Collection,GNU編譯器套件),是由 GNU 開發的編程語言編譯器。它是以GPL許可證所發行的自由軟體,也是 GNU計劃的關鍵部分。

GCC原本作為GNU操作系統的官方編譯器,現已被大多數類Unix操作系統(如linux、BSD、Mac OS X等)採納為標準的編譯器,GCC同樣適用於微軟的Windows。GCC是自由軟體過程發展中的著名例子,由自由軟體基金會以GPL協議發布。

GCC功能與作用:

1、預處理

命令gcc首先調用cpp進行預處理,在預處理過程中,對源代碼文件中的文件包含(include)、預編譯語句(如宏定義define等)進行分析。

2、編譯

用GCC編譯C/C++代碼時,它會試著用最少的時間完成編譯並且編譯後的代碼易於調試。易於調試意味著編譯後的代碼與源代碼有同樣的執行順序,編譯後的代碼沒有經過優化。

3、連接

當所有的目標文件都生成之後,gcc就調用ld來完成最後的關鍵性工作,這個階段就是連接。在連接階段,所有的目標文件被安排在可執行程序中的恰當的位置,同時,該程序所調用到的庫函數也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。

4、匯編

匯編過程是針對匯編語言的步驟,調用as進行工作,一般來講,.S為後綴的匯編語言源代碼文件和匯編、.s為後綴的匯編語言文件經過預編譯和匯編之後都生成以.o為後綴的目標文件。

GCC在執行編譯工作的時候,總共需要4步:

1、預處理,生成 .i 的文件[預處理器cpp]

2、將預處理後的文件轉換成匯編語言, 生成文件 .s [編譯器egcs]

3、有匯編變為目標代碼(機器代碼)生成 .o 的文件[匯編器as]

4、連接目標代碼, 生成可執行程序 [鏈接器ld]

常用選項

-ansi 只支持 ANSI 標準的 C 語法。這一選項將禁止 GNU C 的某些特色, 例如 asm 或 typeof 關鍵詞。

1、-c:只編譯並生成目標文件。

2、-DMACRO:以字元串"1"定義 MACRO 宏。

3、-DMACRO=DEFN:以字元串"DEFN"定義 MACRO 宏。

4、-E:只運行 C 預編譯器。

5、-g:生成調試信息。GNU 調試器可利用該信息。

6、-IDIRECTORY:指定額外的頭文件搜索路徑DIRECTORY。

7、-LDIRECTORY:指定額外的函數庫搜索路徑DIRECTORY。

8、-lLIBRARY:連接時搜索指定的函數庫LIBRARY。

9、-m486:針對 486 進行代碼優化。

㈡ GNU GCC是干什麼的,是不是開發環境,還是一種術語

都不是。GNU GCC是GNU開發的一個編譯器套件集(GNU不是公司名,而是一個有約40年歷史的軟體項目名)。GCC全稱GNU Compiler Collection,包括多種編程語言的編譯器。這些編譯器作為一個整體,被稱為GCC,它不是IDE(集成開發環境)。

毋庸置疑,GCC發展到今天這個樣子,是無數優秀的程序員共同的選擇,沒有IDE是因為GCC的使用者們不需要,而不是做不到。

㈢ 「編譯」與「編譯器」是什麼意思

編譯是動詞
編譯器是名詞
編譯(compilation , compile)
1、利用編譯程序從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程。
2、用編譯程序產生目標程序的動作。

編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言,計算機只認識1和0,編譯程序把人們熟悉的語言換成2進制的。
編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段:詞法分析;語法分析;中間代碼生成;代碼優化;目標代碼生成。主要是進行詞法分析和語法分析,又稱為源程序分析,分析過程中發現有語法錯誤,給出提示信息。
(1) 詞法分析
詞法分析的任務是對由字元組成的單詞進行處理,從左至右逐個字元地對源程序進行掃描,產生一個個的單詞符號,把作為字元串的源程序改造成為單詞符號串的中間程序。執行詞法分析的程序稱為詞法分析程序或掃描器。
源程序中的單詞符號經掃描器分析,一般產生二元式:單詞種別;單詞自身的值。單詞種別通常用整數編碼,如果一個種別只含一個單詞符號,那麼對這個單詞符號,種別編碼就完全代表它自身的值了。若一個種別含有許多個單詞符號,那麼,對於它的每個單詞符號,除了給出種別編碼以外,還應給出自身的值。
詞法分析器一般來說有兩種方法構造:手工構造和自動生成。手工構造可使用狀態圖進行工作,自動生成使用確定的有限自動機來實現。
(2) 語法分析
編譯程序的語法分析器以單詞符號作為輸入,分析單詞符號串是否形成符合語法規則的語法單位,如表達式、賦值、循環等,最後看是否構成一個符合要求的程序,按該語言使用的語法規則分析檢查每條語句是否有正確的邏輯結構,程序是最終的一個語法單位。編譯程序的語法規則可用上下文無關文法來刻畫。
語法分析的方法分為兩種:自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是從文法的開始符號出發,向下推導,推出句子。而自下而上分析法採用的是移進歸約法,基本思想是:用一個寄存符號的先進後出棧,把輸入符號一個一個地移進棧里,當棧頂形成某個產生式的一個候選式時,即把棧頂的這一部分歸約成該產生式的左鄰符號。
(3) 中間代碼生成
中間代碼是源程序的一種內部表示,或稱中間語言。中間代碼的作用是可使編譯程序的結構在邏輯上更為簡單明確,特別是可使目標代碼的優化比較容易實現。中間代碼即為中間語言程序,中間語言的復雜性介於源程序語言和機器語言之間。中間語言有多種形式,常見的有逆波蘭記號、四元式、三元式和樹。
(4) 代碼優化
代碼優化是指對程序進行多種等價變換,使得從變換後的程序出發,能生成更有效的目標代碼。所謂等價,是指不改變程序的運行結果。所謂有效,主要指目標代碼運行時間較短,以及佔用的存儲空間較小。這種變換稱為優化。
有兩類優化:一類是對語法分析後的中間代碼進行優化,它不依賴於具體的計算機;另一類是在生成目標代碼時進行的,它在很大程度上依賴於具體的計算機。對於前一類優化,根據它所涉及的程序范圍可分為局部優化、循環優化和全局優化三個不同的級別。
(5) 目標代碼生成
目標代碼生成是編譯的最後一個階段。目標代碼生成器把語法分析後或優化後的中間代碼變換成目標代碼。目標代碼有三種形式:
① 可以立即執行的機器語言代碼,所有地址都重定位;
② 待裝配的機器語言模塊,當需要執行時,由連接裝入程序把它們和某些運行程序連接起來,轉換成能執行的機器語言代碼;
③ 匯編語言代碼,須經過匯編程序匯編後,成為可執行的機器語言代碼。
目標代碼生成階段應考慮直接影響到目標代碼速度的三個問題:一是如何生成較短的目標代碼;二是如何充分利用計算機中的寄存器,減少目標代碼訪問存儲單元的次數;三是如何充分利用計算機指令系統的特點,以提高目標代碼的質量。
編譯器,是將便於人編寫,閱讀,維護的高級計算機語言翻譯為計算機能解讀、運行的低階機器語言的程序。編譯器將原始程序(Source program)作為輸入,翻譯產生使用目標語言(Target language)的等價程序。源代碼一般為高階語言 (High-level language), 如 Pascal、C++、Java 等,而目標語言則是匯編語言或目標機器的目標代碼(Object code),有時也稱作機器代碼(Machine code)。
一個現代編譯器的主要工作流程如下:
源代碼 (source code) → 預處理器 (preprocessor) → 編譯器 (compiler) → 匯編程序 (assembler) → 目標代碼 (object code) → 連接器 (Linker) → 可執行程序 (executables)

工作原理
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編譯是從源代碼(通常為高階語言)到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼(通常為低階語言或機器語言)的翻譯過程。然而,也存在從低階語言到高階語言的編譯器,這類編譯器中用來從由高階語言生成的低階語言代碼重新生成高階語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高階語言生成另一種高階語言的編譯器,或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器(又叫級聯)。
典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址, 以及外部調用(到不在這個目標文件中的函數調用)的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件,不必是同一編譯器產生,但使用的編譯器必需採用同樣的輸出格式,可以鏈接在一起並生成可以由用戶直接執行的可執行程序。

編譯器種類
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編譯器可以生成用來在與編譯器本身所在的計算機和操作系統(平台)相同的環境下運行的目標代碼,這種編譯器又叫做「本地」編譯器。另外,編譯器也可以生成用來在其它平台上運行的目標代碼,這種編譯器又叫做交叉編譯器。交叉編譯器在生成新的硬體平台時非常有用。「源碼到源碼編譯器」是指用一種高階語言作為輸入,輸出也是高階語言的編譯器。例如: 自動並行化編譯器經常採用一種高階語言作為輸入,轉換其中的代碼,並用並行代碼注釋對它進行注釋(如OpenMP)或者用語言構造進行注釋(如FORTRAN的DOALL指令)。

預處理器(preprocessor)

作用是通過代入預定義等程序段將源程序補充完整。

編譯器前端(frontend)

前端主要負責解析(parse)輸入的源代碼,由語法分析器和語意分析器協同工作。語法分析器負責把源代碼中的『單詞』(Token)找出來,語意分析器把這些分散的單詞按預先定義好的語法組裝成有意義的表達式,語句 ,函數等等。 例如「a = b + c;」前端語法分析器看到的是「a, =, b , +, c;」,語意分析器按定義的語法,先把他們組裝成表達式「b + c」,再組裝成「a = b + c」的語句。 前端還負責語義(semantic checking)的檢查,例如檢測參與運算的變數是否是同一類型的,簡單的錯誤處理。最終的結果常常是一個抽象的語法樹(abstract syntax tree,或 AST),這樣後端可以在此基礎上進一步優化,處理。

編譯器後端(backend)

編譯器後端主要負責分析,優化中間代碼(Intermediate representation)以及生成機器代碼(Code Generation)。

一般說來所有的編譯器分析,優化,變型都可以分成兩大類: 函數內(intraproceral)還是函數之間(interproceral)進行。很明顯,函數間的分析,優化更准確,但需要更長的時間來完成。

編譯器分析(compiler analysis)的對象是前端生成並傳遞過來的中間代碼,現代的優化型編譯器(optimizing compiler)常常用好幾種層次的中間代碼來表示程序,高層的中間代碼(high level IR)接近輸入的源代碼的格式,與輸入語言相關(language dependent),包含更多的全局性的信息,和源代碼的結構;中層的中間代碼(middle level IR)與輸入語言無關,低層的中間代碼(Low level IR)與機器語言類似。 不同的分析,優化發生在最適合的那一層中間代碼上。

常見的編譯分析有函數調用樹(call tree),控制流程圖(Control flow graph),以及在此基礎上的 變數定義-使用,使用-定義鏈(define-use/use-define or u-d/d-u chain),變數別名分析(alias analysis),指針分析(pointer analysis),數據依賴分析(data dependence analysis)等等。

上述的程序分析結果是編譯器優化(compiler optimization)和程序變形(compiler transformation)的前提條件。常見的優化和變新有:函數內嵌(inlining),無用代碼刪除(Dead code elimination),標准化循環結構(loop normalization),循環體展開(loop unrolling),循環體合並,分裂(loop fusion,loop fission),數組填充(array padding),等等。 優化和變形的目標是減少代碼的長度,提高內存(memory),緩存(cache)的使用率,減少讀寫磁碟,訪問網路數據的頻率。更高級的優化甚至可以把序列化的代碼(serial code)變成並行運算,多線程的代碼(parallelized,multi-threaded code)。

機器代碼的生成是優化變型後的中間代碼轉換成機器指令的過程。現代編譯器主要採用生成匯編代碼(assembly code)的策略,而不直接生成二進制的目標代碼(binary object code)。即使在代碼生成階段,高級編譯器仍然要做很多分析,優化,變形的工作。例如如何分配寄存器(register allocatioin),如何選擇合適的機器指令(instruction selection),如何合並幾句代碼成一句等等。

編譯語言與直譯語言對比
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許多人將高階程序語言分為兩類: 編譯型語言 和 直譯型語言 。然而,實際上,這些語言中的大多數既可用編譯型實現也可用直譯型實現,分類實際上反映的是那種語言常見的實現方式。(但是,某些直譯型語言,很難用編譯型實現。比如那些允許 在線代碼更改 的直譯型語言。)

歷史
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上世紀50年代,IBM的John Backus帶領一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器進行開發。但由於當時人們對編譯理論了解不多,開發工作變得既復雜又艱苦。與此同時,Noam Chomsky開始了他對自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器的結構異常簡單,甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法的難易程度以及識別它們所需要的演算法來對語言分類。正如現在所稱的Chomsky架構(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四個層次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一個都是其前者的特殊情況。2型文法(或上下文無關文法)被證明是程序設計語言中最有用的,而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。分析問題(parsing problem,用於上下文無關文法識別的有效演算法)的研究是在60年代和70年代,它相當完善的解決了這個問題。現在它已是編譯原理中的一個標准部分。

有限狀態自動機(Finite Automaton)和正則表達式(Regular Expression)同上下文無關文法緊密相關,它們與Chomsky的3型文法相對應。對它們的研究與Chomsky的研究幾乎同時開始,並且引出了表示程序設計語言的單詞的符號方式。

人們接著又深化了生成有效目標代碼的方法,這就是最初的編譯器,它們被一直使用至今。人們通常將其稱為優化技術(Optimization Technique),但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性,因此實際上應稱作代碼改進技術(Code Improvement Technique)。

當分析問題變得好懂起來時,人們就在開發程序上花費了很大的功夫來研究這一部分的編譯器自動構造。這些程序最初被稱為編譯器的編譯器(Compiler-compiler),但更確切地應稱為分析程序生成器(Parser Generator),這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是Yacc(Yet Another Compiler-compiler),它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。類似的,有限狀態自動機的研究也發展了一種稱為掃描程序生成器(Scanner Generator)的工具,Lex(與Yacc同時,由Mike Lesk為Unix系統開發)是這其中的佼佼者。

在70年代後期和80年代早期,大量的項目都貫注於編譯器其它部分的生成自動化,這其中就包括了代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功,這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。

編譯器設計最近的發展包括:首先,編譯器包括了更加復雜演算法的應用程序它用於推斷或簡化程序中的信息;這又與更為復雜的程序設計語言的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindley-Milner類型檢查的統一演算法。其次,編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境(Interactive Development Environment,IDE)的一部分,它包括了編輯器、連接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE標准並沒有多少,但是對標準的窗口環境進行開發已成為方向。另一方面,盡管近年來在編譯原理領域進行了大量的研究,但是基本的編譯器設計原理在近20年中都沒有多大的改變,它現在正迅速地成為計算機科學課程中的中心環節。

在九十年代,作為GNU項目或其它開放源代碼項目標一部分,許多免費編譯器和編譯器開發工具被開發出來。這些工具可用來編譯所有的計算機程序語言。它們中的一些項目被認為是高質量的,而且對現代編譯理論感興趣的人可以很容易的得到它們的免費源代碼。

大約在1999年,SGI公布了他們的一個工業化的並行化優化編譯器Pro64的源代碼,後被全世界多個編譯器研究小組用來做研究平台,並命名為Open64。Open64的設計結構好,分析優化全面,是編譯器高級研究的理想平台。

㈣ GCC是什麼單位

GCC是一個用於linux系統下編程的編譯器。GCC又是海灣阿拉伯國家合作委員會的英文縮寫。
概述:
GCC(GNU Compiler Collection,GNU編譯器套裝),是一套由 GNU 開發的編程語言編譯器。它是一套 GNU編譯器套裝
以 GPL 及 LGPL 許可證所發行的自由軟體,也是 GNU計劃的關鍵部分,亦是自由的類Unix及蘋果電腦 Mac OS X 操作系統的標准編譯器。 GCC 原名為 GNU C 語言編譯器,因為它原本只能處理 C語言。GCC 很快地擴展,變得可處理 C++。之後也變得可處理 Fortran、Pascal、Objective-C、Java, 以及 Ada與其他語言。
歷史:
GCC是由理查德·馬修·斯托曼在1985年開始的。他首先擴增一個舊有的編譯器,使它能編譯C,這個編譯器一開始是以Pastel語言所寫的。Pastel是一個不可移植的Pascal語言特殊版,這個編譯器也只能編譯Pastel語言。為了讓自由軟體有一個編譯器,後來此編譯器由斯托曼和Len Tower在1987年以C語言重寫並成為GNU專案的編譯器。GCC的建立者由自由軟體基金會直接管理。 在1997年,一群不滿GCC緩慢且封閉的創作環境者,組織了一個名為EGCS〈Experimental/Enhanced GNU Compiler System〉的專案,此專案匯整了數項實驗性的分支進入某個GCC專案的分支中。EGCS比起GCC的建構環境更有活力,且EGCS最終也在1999年四月成為GCC的官方版本。 GCC目前由世界各地不同的數個程序設計師小組維護。它是移植到中央處理器架構以及操作系統最多的編譯器。 由於GCC已成為GNU系統的官方編譯器(包括GNU/Linux家族),它也成為編譯與建立其他操作系統的主要編譯器,包括BSD家族、Mac OS X、NeXTSTEP與BeOS。 GCC通常是跨平台軟體的編譯器首選。有別於一般局限於特定系統與執行環境的編譯器,GCC在所有平台上都使用同一個前端處理程序,產生一樣的中介碼,因此此中介碼在各個其他平台上使用GCC編譯,有很大的機會可得到正確無誤的輸出程序。
結構:
GCC的外部介面長得像一個標準的Unix編譯器。使用者在命令列下鍵入gcc之程序名,以及一些命令參數,以便決定每個輸入檔案使用的個別語言編譯器,並為輸出程序碼使用適合此硬體平台的組合語言編譯器,並且選擇性地執行連結器以製造可執行的程序。 每個語言編譯器都是獨立程序,此程序可處理輸入的原始碼,並輸出組合語言碼。全部的語言編譯器都擁有共通的中介架構:一個前端解析符合此語言的原始碼,並產生一抽象語法樹,以及一翻譯此語法樹成為GCC的暫存器轉換語言〈RTL〉的後端。編譯器最佳化與靜態程序碼解析技術(例如FORTIFY_SOURCE,一個試圖發現緩沖區溢位〈buffer overflow〉的編譯器)在此階段應用於程序碼上。最後,適用於此硬體架構的組合語言程序碼以Jack Davidson與Chris Fraser發明的演算法產出。 幾乎全部的GCC都由C寫成,除了Ada前端大部分以Ada寫成。 前端介面 前端的功能在於產生一個可讓後端處理之語法樹。此語法解析器是手寫之遞回語法解析器。 直到最近,程序的語法樹結構尚無法與欲產出的處理器架構脫鉤。而語法樹的規則有時在不同的語言前端也不一樣,有些前端會提供它們特別的語法樹規則。 在2005年,兩種與語言脫鉤的新型態語法樹納入GCC中。它們稱為GENERIC與GIMPLE。語法解析變成產生與語言相關的暫時語法樹,再將它們轉成GENERIC。之後再使用"gimplifier"技術降低GENERIC的復雜結構,成為一較簡單的靜態唯一形式(Static Single Assignment form,SSA)基礎的GIMPLE形式。此形式是一個與語言和處理器架構脫鉤的全域最佳化通用語言,適用於大多數的現代編程語言。 中介介面 一般編譯器作者會將語法樹的最佳化放在前端,但其實此步驟並不看語言的種類而有不同,且不需要用到語法解析器。因此GCC作者們將此步驟歸入通稱為中介階段的部分里。此類的最佳化包括消解死碼、消解重復運算與全域數值重編碼等。許多最佳化技巧也正在實作中。 後端介面 GCC後端的行為因不同的前處理器宏和特定架構的功能而不同,例如不同的字元尺寸、呼叫方式與大小尾序等。後端介面的前半部利用這些訊息決定其RTL的生成形式,因此雖然GCC的RTL理論上不受處理器影響,但在此階段其抽象指令已被轉換成目標架構的格式。 GCC的最佳化技巧依其釋出版本而有很大不同,但都包含了標準的最佳化演算法,例如循環最佳化、執行緒跳躍、共通程序子句消減、指令排程等等。而RTL的最佳化由於可用的情形較少,且缺乏較高階的資訊,因此比較起近來增加的GIMPLE語法樹形式[2],便顯得比較不重要。 後端經由一重讀取步驟後,利用描述目標處理器的指令集時所取得的資訊,將抽象暫存器替換成處理器的真實暫存器。此階段非常復雜,因為它必須關照所有GCC可移植平台的處理器指令集的規格與技術細節。 後端的最後步驟相當公式化,僅僅將前一階段得到的組合語言碼藉由簡單的副函式轉換其暫存器與內存位置成相對應的機械碼。

㈤ 請問gcc是什麼意思

由GNU之父Stallman所開發的linux下的編譯器,全稱為GNU Compiler Collection, 目前可以編譯的語言包括:C, C++, Objective-C, Fortran, Java, and Ada, 可以在其官方頁面找到更加詳細的信息

GCC是一個原本用於Unix-like系統下編程的編譯器。不過,現在GCC也有了許多Win32下的移植版本。這要感謝Internet上眾多程序員的共同努力。
*Win32 下的 GCC 詳細可察看詞條:GCC for Win32

歷史
GCC是GNU公社的一個項目。是一個用於編程開發的自由編譯器。最初,GCC只是一個C語言編譯器,他是GNU C Compiler 的英文縮寫。隨著眾多自由開發者的加入和GCC自身的發展,如今的GCC以經是一個包含眾多語言的編譯器了。其中包括 C,C++,Ada,Object C和Java等。所以,GCC也由原來的GNU C Compiler變為GNU Compiler Collection。也就是 GNU編譯器家族 的意思。當然,如今的GCC藉助於他的特性,具有了交叉編譯器的功能,即在一個平台下編譯另一個平台的代碼。

直到現在,GCC的歷史仍然在繼續,他的傳奇仍然被人所傳頌。

Linux系統下的Gcc(GNU C Compiler)是GNU推出的功能強大、性能優越的多平台編譯器,是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多種硬體平台上編譯出可執行程序的超級編譯器,其執行效率與一般的編譯器相比平均效率要高20%~30%。
Gcc編譯器能將C、C++語言源程序、匯程式化序和目標程序編譯、連接成可執行文件,如果沒有給出可執行文件的名字,gcc將生成一個名為a.out的文件。在Linux系統中,可執行文件沒有統一的後綴,系統從文件的屬性來區分可執行文件和不可執行文件。而gcc則通過後綴來區別輸入文件的類別,下面我們來介紹gcc所遵循的部分約定規則。
.c為後綴的文件,C語言源代碼文件;
.a為後綴的文件,是由目標文件構成的檔案庫文件;
.C,.cc或.cxx 為後綴的文件,是C++源代碼文件;
.h為後綴的文件,是程序所包含的頭文件;
.i 為後綴的文件,是已經預處理過的C源代碼文件;
.ii為後綴的文件,是已經預處理過的C++源代碼文件;
.m為後綴的文件,是Objective-C源代碼文件;
.o為後綴的文件,是編譯後的目標文件;
.s為後綴的文件,是匯編語言源代碼文件;
.S為後綴的文件,是經過預編譯的匯編語言源代碼文件。
Gcc的執行過程
雖然我們稱Gcc是C語言的編譯器,但使用gcc由C語言源代碼文件生成可執行文件的過程不僅僅是編譯的過程,而是要經歷四個相互關聯的步驟∶預處理(也稱預編譯,Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編(Assembly)和連接(Linking)。
命令gcc首先調用cpp進行預處理,在預處理過程中,對源代碼文件中的文件包含(include)、預編譯語句(如宏定義define等)進行分析。接著調用cc1進行編譯,這個階段根據輸入文件生成以.o為後綴的目標文件。匯編過程是針對匯編語言的步驟,調用as進行工作,一般來講,.S為後綴的匯編語言源代碼文件和匯編、.s為後綴的匯編語言文件經過預編譯和匯編之後都生成以.o為後綴的目標文件。當所有的目標文件都生成之後,gcc就調用ld來完成最後的關鍵性工作,這個階段就是連接。在連接階段,所有的目標文件被安排在可執行程序中的恰當的位置,同時,該程序所調用到的庫函數也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。

Gcc的基本用法和選項
在使用Gcc編譯器的時候,我們必須給出一系列必要的調用參數和文件名稱。Gcc編譯器的調用參數大約有100多個,其中多數參數我們可能根本就用不到,這里只介紹其中最基本、最常用的參數。
Gcc最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]
其中options就是編譯器所需要的參數,filenames給出相關的文件名稱。
-c,只編譯,不連接成為可執行文件,編譯器只是由輸入的.c等源代碼文件生成.o為後綴的目標文件,通常用於編譯不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename,確定輸出文件的名稱為output_filename,同時這個名稱不能和源文件同名。如果不給出這個選項,gcc就給出預設的可執行文件a.out。
-g,產生符號調試工具(GNU的gdb)所必要的符號資訊,要想對源代碼進行調試,我們就必須加入這個選項。
-O,對程序進行優化編譯、連接,採用這個選項,整個源代碼會在編譯、連接過程中進行優化處理,這樣產生的可執行文件的執行效率可以提高,但是,編譯、連接的速度就相應地要慢一些。
-O2,比-O更好的優化編譯、連接,當然整個編譯、連接過程會更慢。
-Idirname,將dirname所指出的目錄加入到程序頭文件目錄列表中,是在預編譯過程中使用的參數。C程序中的頭文件包含兩種情況∶
A)#include
B)#include 「myinc.h」
其中,A類使用尖括弧(< >),B類使用雙引號(「 」)。對於A類,預處理程序cpp在系統預設包含文件目錄(如/usr/include)中搜尋相應的文件,而%B

㈥ Linux下gcc編譯介紹

Linux系統下的Gcc(GNU C Compiler)是GNU推出的功能強大、性能優越的多平台編譯器,是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多種硬體平台上編譯出可執行程序的超級編譯器,其執行效率與一般的編譯器相比平均效率要高20%~30%。
Gcc編譯器能將C、C++語言源程序、匯程式化序和目標程序編譯、連接成可執行文件,如果沒有給出可執行文件的名字,gcc將生成一個名為a.out的文件。在Linux系統中,可執行文件沒有統一的後綴,系統從文件的屬性來區分可執行文件和不可執行文件。而gcc則通過後綴來區別輸入文件的類別,下面我們來介紹gcc所遵循的部分約定規則。
.c為後綴的文件,C語言源代碼文件;
.a為後綴的文件,是由目標文件構成的檔案庫文件;
.C,.cc或.cxx 為後綴的文件,是C++源代碼文件;
.h為後綴的文件,是程序所包含的頭文件;
.i 為後綴的文件,是已經預處理過的C源代碼文件;
.ii為後綴的文件,是已經預處理過的C++源代碼文件;
.m為後綴的文件,是Objective-C源代碼文件;
.o為後綴的文件,是編譯後的目標文件;
.s為後綴的文件,是匯編語言源代碼文件;
.S為後綴的文件,是經過預編譯的匯編語言源代碼文件。
Gcc的執行過程
雖然我們稱Gcc是C語言的編譯器,但使用gcc由C語言源代碼文件生成可執行文件的過程不僅僅是編譯的過程,而是要經歷四個相互關聯的步驟∶預處理(也稱預編譯,Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編(Assembly)和連接(Linking)。
命令gcc首先調用cpp進行預處理,在預處理過程中,對源代碼文件中的文件包含(include)、預編譯語句(如宏定義define等)進行分析。接著調用cc1進行編譯,這個階段根據輸入文件生成以.o為後綴的目標文件。匯編過程是針對匯編語言的步驟,調用as進行工作,一般來講,.S為後綴的匯編語言源代碼文件和匯編、.s為後綴的匯編語言文件經過預編譯和匯編之後都生成以.o為後綴的目標文件。當所有的目標文件都生成之後,gcc就調用ld來完成最後的關鍵性工作,這個階段就是連接。在連接階段,所有的目標文件被安排在可執行程序中的恰當的位置,同時,該程序所調用到的庫函數也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。

Gcc的基本用法和選項
在使用Gcc編譯器的時候,我們必須給出一系列必要的調用參數和文件名稱。Gcc編譯器的調用參數大約有100多個,其中多數參數我們可能根本就用不到,這里只介紹其中最基本、最常用的參數。
Gcc最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]
其中options就是編譯器所需要的參數,filenames給出相關的文件名稱。
-c,只編譯,不連接成為可執行文件,編譯器只是由輸入的.c等源代碼文件生成.o為後綴的目標文件,通常用於編譯不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename,確定輸出文件的名稱為output_filename,同時這個名稱不能和源文件同名。如果不給出這個選項,gcc就給出預設的可執行文件a.out。
-g,產生符號調試工具(GNU的gdb)所必要的符號資訊,要想對源代碼進行調試,我們就必須加入這個選項。
-O,對程序進行優化編譯、連接,採用這個選項,整個源代碼會在編譯、連接過程中進行優化處理,這樣產生的可執行文件的執行效率可以提高,但是,編譯、連接的速度就相應地要慢一些。
-O2,比-O更好的優化編譯、連接,當然整個編譯、連接過程會更慢。
-Idirname,將dirname所指出的目錄加入到程序頭文件目錄列表中,是在預編譯過程中使用的參數。C程序中的頭文件包含兩種情況∶
A)#include
B)#include 「myinc.h」
其中,A類使用尖括弧(< >),B類使用雙引號(「 」)。對於A類,預處理程序cpp在系統預設包含文件目錄(如/usr/include)中搜尋相應的文件,而對於B類,cpp在當前目錄中搜尋頭文件,這個選項的作用是告訴cpp,如果在當前目錄中沒有找到需要的文件,就到指定的dirname目錄中去尋找。在程序設計中,如果我們需要的這種包含文件分別分布在不同的目錄中,就需要逐個使用-I選項給出搜索路徑。
-Ldirname,將dirname所指出的目錄加入到程序函數檔案庫文件的目錄列表中,是在連接過程中使用的參數。在預設狀態下,連接程序ld在系統的預設路徑中(如/usr/lib)尋找所需要的檔案庫文件,這個選項告訴連接程序,首先到-L指定的目錄中去尋找,然後到系統預設路徑中尋找,如果函數庫存放在多個目錄下,就需要依次使用這個選項,給出相應的存放目錄。
-lname,在連接時,裝載名字為「libname.a」的函數庫,該函數庫位於系統預設的目錄或者由-L選項確定的目錄下。例如,-lm表示連接名為「libm.a」的數學函數庫。
上面我們簡要介紹了gcc編譯器最常用的功能和主要參數選項,更為詳盡的資料可以參看Linux系統的聯機幫助。
假定我們有一個程序名為test.c的C語言源代碼文件,要生成一個可執行文件,最簡單的辦法就是∶
gcc test.c
這時,預編譯、編譯連接一次完成,生成一個系統預設的名為a.out的可執行文件,對於稍為復雜的情況,比如有多個源代碼文件、需要連接檔案庫或者有其他比較特別的要求,就要給定適當的調用選項參數。再看一個簡單的例子。
整個源代碼程序由兩個文件testmain.c 和testsub.c組成,程序中使用了系統提供的數學庫,同時希望給出的可執行文件為test,這時的編譯命令可以是∶
gcc testmain.c testsub.c □lm □o test
其中,-lm表示連接系統的數學庫libm.a。

Gcc的錯誤類型及對策
Gcc編譯器如果發現源程序中有錯誤,就無法繼續進行,也無法生成最終的可執行文件。為了便於修改,gcc給出錯誤資訊,我們必須對這些錯誤資訊逐個進行分析、處理,並修改相應的語言,才能保證源代碼的正確編譯連接。gcc給出的錯誤資訊一般可以分為四大類,下面我們分別討論其產生的原因和對策。

第一類∶C語法錯誤
錯誤資訊∶文件source.c中第n行有語法錯誤(syntex errror)。這種類型的錯誤,一般都是C語言的語法錯誤,應該仔細檢查源代碼文件中第n行及該行之前的程序,有時也需要對該文件所包含的頭文件進行檢查。有些情況下,一個很簡單的語法錯誤,gcc會給出一大堆錯誤,我們最主要的是要保持清醒的頭腦,不要被其嚇倒,必要的時候再參考一下C語言的基本教材。
第二類∶頭文件錯誤
錯誤資訊∶找不到頭文件head.h(Can not find include file head.h)。這類錯誤是源代碼文件中的包含頭文件有問題,可能的原因有頭文件名錯誤、指定的頭文件所在目錄名錯誤等,也可能是錯誤地使用了雙引號和尖括弧。

第三類∶檔案庫錯誤
錯誤資訊∶連接程序找不到所需的函數庫,例如∶
ld: -lm: No such file or directory
這類錯誤是與目標文件相連接的函數庫有錯誤,可能的原因是函數庫名錯誤、指定的函數庫所在目錄名稱錯誤等,檢查的方法是使用find命令在可能的目錄中尋找相應的函數庫名,確定檔案庫及目錄的名稱並修改程序中及編譯選項中的名稱。
第四類∶未定義符號
錯誤資訊∶有未定義的符號(Undefined symbol)。這類錯誤是在連接過程中出現的,可能有兩種原因∶一是使用者自己定義的函數或者全局變數所在源代碼文件,沒有被編譯、連接,或者乾脆還沒有定義,這需要使用者根據實際情況修改源程序,給出全局變數或者函數的定義體;二是未定義的符號是一個標準的庫函數,在源程序中使用了該庫函數,而連接過程中還沒有給定相應的函數庫的名稱,或者是該檔案庫的目錄名稱有問題,這時需要使用檔案庫維護命令ar檢查我們需要的庫函數到底位於哪一個函數庫中,確定之後,修改gcc連接選項中的-l和-L項。
排除編譯、連接過程中的錯誤,應該說這只是程序設計中最簡單、最基本的一個步驟,可以說只是開了個頭。這個過程中的錯誤,只是我們在使用C語言描述一個演算法中所產生的錯誤,是比較容易排除的。我們寫一個程序,到編譯、連接通過為止,應該說剛剛開始,程序在運行過程中所出現的問題,是演算法設計有問題,說得更玄點是對問題的認識和理解不夠,還需要更加深入地測試、調試和修改。一個程序,稍為復雜的程序,往往要經過多次的編譯、連接和測試、修改。下面我們學習的程序維護、調試工具和版本維護就是在程序調試、測試過程中使用的,用來解決調測階段所出現的問題。窗體頂端
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