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。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,.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。
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。
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。
-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。C程序中的头文件包含两种情况∶
A)#include
B)#include “myinc.h”
其中,A类使用尖括号(< >),B类使用双引号(“ ”)。对于A类,预处理程序cpp在系统预设包含文件目录(如/usr/include)中搜寻相应的文件,而对于B类,cpp在当前目录中搜寻头文件,这个选项的作用是告诉cpp,如果在当前目录中没有找到需要的文件,就到指定的dirname目录中去寻找。在程序设计中,如果我们需要的这种包含文件分别分布在不同的目录中,就需要逐个使用-I选项给出搜索路径。
-Ldirname,将dirname所指出的目录加入到程序函数档案库文件的目录列表中,是在连接过程中使用的参数。在预设状态下,连接程序ld在系统的预设路径中(如/usr/lib)寻找所需要的档案库文件,这个选项告诉连接程序,首先到-L指定的目录中去寻找,然后到系统预设路径中寻找,如果函数库存放在多个目录下,就需要依次使用这个选项,给出相应的存放目录。
-lname,在连接时,装载名字为“libname.a”的函数库,该函数库位于系统预设的目录或者由-L选项确定的目录下。例如,-lm表示连接名为“libm.a”的数学函数库。
上面我们简要介绍了gcc编译器最常用的功能和主要参数选项,更为详尽的资料可以参看Linux系统的联机帮助。
假定我们有一个程序名为test.c的C语言源代码文件,要生成一个可执行文件,最简单的办法就是∶
gcc test.c
这时,预编译、编译连接一次完成,生成一个系统预设的名为a.out的可执行文件,对于稍为复杂的情况,比如有多个源代码文件、需要连接档案库或者有其他比较特别的要求,就要给定适当的调用选项参数。再看一个简单的例子。
整个源代码程序由两个文件testmain.c 和testsub.c组成,程序中使用了系统提供的数学库,同时希望给出的可执行文件为test,这时的编译命令可以是∶
gcc testmain.c testsub.c □lm □o test
其中,-lm表示连接系统的数学库libm.a。
Gcc的错误类型及对策
Gcc编译器如果发现源程序中有错误,就无法继续进行,也无法生成最终的可执行文件。为了便于修改,gcc给出错误资讯,我们必须对这些错误资讯逐个进行分析、处理,并修改相应的语言,才能保证源代码的正确编译连接。gcc给出的错误资讯一般可以分为四大类,下面我们分别讨论其产生的原因和对策。
第一类∶C语法错误
错误资讯∶文件source.c中第n行有语法错误(syntex errror)。这种类型的错误,一般都是C语言的语法错误,应该仔细检查源代码文件中第n行及该行之前的程序,有时也需要对该文件所包含的头文件进行检查。有些情况下,一个很简单的语法错误,gcc会给出一大堆错误,我们最主要的是要保持清醒的头脑,不要被其吓倒,必要的时候再参考一下C语言的基本教材。
第二类∶头文件错误
错误资讯∶找不到头文件head.h(Can not find include file head.h)。这类错误是源代码文件中的包含头文件有问题,可能的原因有头文件名错误、指定的头文件所在目录名错误等,也可能是错误地使用了双引号和尖括号。
第三类∶档案库错误
错误资讯∶连接程序找不到所需的函数库,例如∶
ld: -lm: No such file or directory
这类错误是与目标文件相连接的函数库有错误,可能的原因是函数库名错误、指定的函数库所在目录名称错误等,检查的方法是使用find命令在可能的目录中寻找相应的函数库名,确定档案库及目录的名称并修改程序中及编译选项中的名称。
第四类∶未定义符号
错误资讯∶有未定义的符号(Undefined symbol)。这类错误是在连接过程中出现的,可能有两种原因∶一是使用者自己定义的函数或者全局变量所在源代码文件,没有被编译、连接,或者干脆还没有定义,这需要使用者根据实际情况修改源程序,给出全局变量或者函数的定义体;二是未定义的符号是一个标准的库函数,在源程序中使用了该库函数,而连接过程中还没有给定相应的函数库的名称,或者是该档案库的目录名称有问题,这时需要使用档案库维护命令ar检查我们需要的库函数到底位于哪一个函数库中,确定之后,修改gcc连接选项中的-l和-L项。
排除编译、连接过程中的错误,应该说这只是程序设计中最简单、最基本的一个步骤,可以说只是开了个头。这个过程中的错误,只是我们在使用C语言描述一个算法中所产生的错误,是比较容易排除的。我们写一个程序,到编译、连接通过为止,应该说刚刚开始,程序在运行过程中所出现的问题,是算法设计有问题,说得更玄点是对问题的认识和理解不够,还需要更加深入地测试、调试和修改。一个程序,稍为复杂的程序,往往要经过多次的编译、连接和测试、修改。下面我们学习的程序维护、调试工具和版本维护就是在程序调试、测试过程中使用的,用来解决调测阶段所出现的问题。窗体顶端
窗体底端
‘贰’ 用gcc编译器C语言程序的技巧
方法/步骤
1、编写c代码,并输入以下代码,生成文件hello.c
[root@wahoo
test]#
vim
hello.c
#include
<stdio.h>
#define
DISPLAY
"hello
c!"
int
main(void)
{
printf("%s\n",
DISPLAY
);
return
0;
}
ZZ(说明:ZZ当前文件进行快速保存操作)
2、预编译(Preprocessing)
会对各种预处理指令(#include
#define
#ifdef
等#开始的代码行)进行处理,删除注释和多余的空白字符,生成一份新的代码
[root@wahoo
test]#gcc
-E
hello.c
-o
hello.i
E
参数
通知gcc对目标文件进行预编译,这里是对文件hello.c文件
o
参数
是对命令输出结果进行导入操作,这里是把
gcc
-E
hello.c
操作结果输出到文件hello.i(命名要自定义)中进行保存
这个命令执行完后我们目录下多了一个文件hello.i,你可以查阅一下文件的内容。
3、编译(Compilation)
对代码进行语法、语义分析和错误判断,生成汇编代码文件
[root@wahoo
test]#gcc
-S
hello.i
-o
hello.s
S
参数
通知gcc对目标文件进行编译,这里是对文件hello.i文件
通过这一步我们知道
C语言跟汇编的
关系,至于他们之前是如何进行转换的,大家可以进行更深入的学习与探讨。
此时目录下多了一个hello.s文件,内容如图
4、汇编(Assembly)
把汇编代码转换与计算机可认识的二进制文件,要知道计算机只认识0和1呢
[root@wahoo
test]#gcc
-c
hello.s
-o
hello.o
c
参数
通知gcc对目标文件执行指令转换操作
此步骤我们得到文件hello.o
大家也同样打开文件查看一下,这个文件里面几乎没几个字符大家能看懂,这就对了,但大家可以通过这种方法将其转化为我们可读的形式:
[root@wahoo
test]#readelf
-a
hello.o
5、链接(Linking/Build)
通俗的讲就是把多个*.o文件合并成一个可执行文件,二进制指令文件
[root@wahoo
test]#gcc
hello.o
-o
hello
这里我们就得到了一个可以直接在系统下执行的文件
hello
我们也可以对这个文件进行readelf操作,也可以进行二进制指令转汇编的操作
[root@wahoo
test]#objmp
-d
hello
6、程序运行
[root@wahoo
test]#./hello
hello
c!
7、总结:gcc
编译c程序的主要过程包括
预编译->编译->汇编->连接
四个过程,每个过程都分别进行不同的处理,了解了这其中的一些原理,对c编程的理解大有益处
‘叁’ gcc怎么编译.o
gcc中-c和-o是编译时可选的参数
-加-c, (compile)只编译生成中间同名目标文件,不链接
-加-o,(output)指定输出文件名,该文件为可执行文件,不加-o会默认生成a.out
举例:
gcc -c hello.c 编译生成hello.o文件
gcc -o hello hello.c 生成可执行文件hello
‘肆’ 用 gcc 如何编译多个 c 文件
已经cd到ds目录,用如下命令
gcc -I./a -I./b a.c b.c main.c -o main
‘伍’ Linux中gcc编译器如何使用
2004年4月20日最新版本的GCC编译器3.4.0发布了。目前,GCC可以用来编译C/C++、FORTRAN、java、OBJC、ADA等语言的程序,可根据需要选择安装支持的语言。GCC 3.4.0比以前版本更好地支持了C++标准。本文以在Redhat Linux上安装GCC3.4.0为例,介绍了GCC的安装过程。
安装之前,系统中必须要有cc或者gcc等编译器,并且是可用的,或者用环境变量CC指定系统上的编译器。如果系统上没有编译器,不能安装源代码形式的GCC 3.4.0。如果是这种情况,可以在网上找一个与你系统相适应的如RPM等二进制形式的GCC软件包来安装使用。本文介绍的是以源代码形式提供的GCC软件包的安装过程,软件包本身和其安装过程同样适用于其它Linux和Unix系统。
系统上原来的GCC编译器可能是把gcc等命令文件、库文件、头文件等分别存放到系统中的不同目录下的。与此不同,现在GCC建议我们将一个版本的GCC安装在一个单独的目录下。这样做的好处是将来不需要它的时候可以方便地删除整个目录即可(因为GCC没有uninstall功能);缺点是在安装完成后要做一些设置工作才能使编译器工作正常。在本文中我采用这个方案安装GCC 3.4.0,并且在安装完成后,仍然能够使用原来低版本的GCC编译器,即一个系统上可以同时存在并使用多个版本的GCC编译器。
按照本文提供的步骤和设置选项,即使以前没有安装过GCC,也可以在系统上安装上一个可工作的新版本的GCC编译器。
1. 下载
在GCC网站上()或者通过网上搜索可以查找到下载资源。目前GCC的最新版本为 3.4.0。可供下载的文件一般有两种形式:gcc-3.4.0.tar.gz和gcc-3.4.0.tar.bz2,只是压缩格式不一样,内容完全一致,下载其中一种即可。
2. 解压缩
根据压缩格式,选择下面相应的一种方式解包(以下的“%”表示命令行提示符):
% tar xzvf gcc-3.4.0.tar.gz
或者
% bzcat gcc-3.4.0.tar.bz2 | tar xvf -
新生成的gcc-3.4.0这个目录被称为源目录,用${srcdir}表示它。以后在出现${srcdir}的地方,应该用真实的路径来替换它。用pwd命令可以查看当前路径。
在${srcdir}/INSTALL目录下有详细的GCC安装说明,可用浏览器打开index.html阅读。
3. 建立目标目录
目标目录(用${objdir}表示)是用来存放编译结果的地方。GCC建议编译后的文件不要放在源目录${srcdir]中(虽然这样做也可以),最好单独存放在另外一个目录中,而且不能是${srcdir}的子目录。
例如,可以这样建立一个叫 gcc-build 的目标目录(与源目录${srcdir}是同级目录):
% mkdir gcc-build
% cd gcc-build
以下的操作主要是在目标目录 ${objdir} 下进行。
4. 配置
配置的目的是决定将GCC编译器安装到什么地方(${destdir}),支持什么语言以及指定其它一些选项等。其中,${destdir}不能与${objdir}或${srcdir}目录相同。
配置是通过执行${srcdir}下的configure来完成的。其命令格式为(记得用你的真实路径替换${destdir}):
% ${srcdir}/configure --prefix=${destdir} [其它选项]
例如,如果想将GCC 3.4.0安装到/usr/local/gcc-3.4.0目录下,则${destdir}就表示这个路径。
在我的机器上,我是这样配置的:
% ../gcc-3.4.0/configure --prefix=/usr/local/gcc-3.4.0 --enable-threads=posix --disable-checking --enable--long-long --host=i386-redhat-linux --with-system-zlib --enable-languages=c,c++,java
将GCC安装在/usr/local/gcc-3.4.0目录下,支持C/C++和JAVA语言,其它选项参见GCC提供的帮助说明。
5. 编译
% make
这是一个漫长的过程。在我的机器上(P4-1.6),这个过程用了50多分钟。
6. 安装
执行下面的命令将编译好的库文件等拷贝到${destdir}目录中(根据你设定的路径,可能需要管理员的权限):
% make install
至此,GCC 3.4.0安装过程就完成了。
6. 其它设置
GCC 3.4.0的所有文件,包括命令文件(如gcc、g++)、库文件等都在${destdir}目录下分别存放,如命令文件放在bin目录下、库文件在lib下、头文件在include下等。由于命令文件和库文件所在的目录还没有包含在相应的搜索路径内,所以必须要作适当的设置之后编译器才能顺利地找到并使用它们。
6.1 gcc、g++、gcj的设置
要想使用GCC 3.4.0的gcc等命令,简单的方法就是把它的路径${destdir}/bin放在环境变量PATH中。我不用这种方式,而是用符号连接的方式实现,这样做的好处是我仍然可以使用系统上原来的旧版本的GCC编译器。
首先,查看原来的gcc所在的路径:
% which gcc
在我的系统上,上述命令显示:/usr/bin/gcc。因此,原来的gcc命令在/usr/bin目录下。我们可以把GCC 3.4.0中的gcc、g++、gcj等命令在/usr/bin目录下分别做一个符号连接:
% cd /usr/bin
% ln -s ${destdir}/bin/gcc gcc34
% ln -s ${destdir}/bin/g++ g++34
% ln -s ${destdir}/bin/gcj gcj34
这样,就可以分别使用gcc34、g++34、gcj34来调用GCC 3.4.0的gcc、g++、gcj完成对C、C++、JAVA程序的编译了。同时,仍然能够使用旧版本的GCC编译器中的gcc、g++等命令。
6.2 库路径的设置
将${destdir}/lib路径添加到环境变量LD_LIBRARY_PATH中,最好添加到系统的配置文件中,这样就不必要每次都设置这个环境变量了。
例如,如果GCC 3.4.0安装在/usr/local/gcc-3.4.0目录下,在RH Linux下可以直接在命令行上执行或者在文件/etc/profile中添加下面一句:
setenv LD_LIBRARY_PATH /usr/local/gcc-3.4.0/lib:$LD_LIBRARY_PATH
7. 测试
用新的编译命令(gcc34、g++34等)编译你以前的C、C++程序,检验新安装的GCC编译器是否能正常工作。
8. 根据需要,可以删除或者保留${srcdir}和${objdir}目录。
‘陆’ gcc的常用编译命令
gcc编译命令总结:
1.无选项
gcc test.c
默认生成可执行文件a.out
2.-o 生成的可执行文件名
gcc test.c -o test
3.多个文件一起编译
gcc test1.c test2.c -o test
4.-O选项
gcc -O1 test1.c -o test
作用:使用编译优化级别1编译程序,优化级别为1-3,级别越大优化效果越好,但编译时间越长
5 -g选项 :生成可调试信息
6.链接库的命令
gcc test.c -lm -o test
-lm 表示链接系统的数学库 libm.a
‘柒’ 怎么用gcc编译文件
在终端中输入 gcc 文件名 -o 目标文件名x0dx0a然后 ./目标文件名 就行了,没有目标文件名,自动存为 ax0dx0a执行 ./a 就行了。x0dx0ax0dx0a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。x0dx0aGCC最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]x0dx0a其中options就是编译器所需要的参数,filenames给出相关的文件名称。x0dx0a-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。x0dx0a-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。x0dx0a-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。x0dx0a-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。x0dx0a-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。x0dx0a-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。C程序中的头文件包含两种情况∶x0dx0aA)#include