Linux GCC常用命令

發表於2016-07-02

1簡介

GCC 的意思也只是 GNU C Compiler 而已。經過了這麼多年的發展,GCC 已經不僅僅能支援 C 語言;它現在還支援 Ada 語言、C++ 語言、Java 語言、Objective C 語言、Pascal 語言、COBOL語言,以及支援函數語言程式設計和邏輯程式設計的 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 對於作業系統平臺及硬體平臺支援,概括起來就是一句話:無所不在。

2簡單編譯

示例程式如下:

這個程式,一步到位的編譯指令是:

實質上,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)、彙編 (Assembly)和連線(Linking)。

2.1預處理

可以輸出test.i檔案中存放著test.c經預處理之後的程式碼。開啟test.i檔案,看一看,就明白了。後面那條指令,是直接在命令列視窗中輸出預處理後的程式碼.

gcc的-E選項,可以讓編譯器在預處理後停止,並輸出預處理結果。在本例中,預處理結果就是將stdio.h 檔案中的內容插入到test.c中了。

2.2編譯為彙編程式碼(Compilation)

預處理之後,可直接對生成的test.i檔案編譯,生成彙編程式碼:

gcc的-S選項,表示在程式編譯期間,在生成彙編程式碼後,停止,-o輸出彙編程式碼檔案。

2.3彙編(Assembly)

對於上一小節中生成的彙編程式碼檔案test.s,gas彙編器負責將其編譯為目標檔案,如下:

2.4連線(Linking)

gcc聯結器是gas提供的,負責將程式的目標檔案與所需的所有附加的目標檔案連線起來,最終生成可執行檔案。附加的目標檔案包括靜態連線庫和動態連線庫。

對於上一小節中生成的test.o,將其與C標準輸入輸出庫進行連線,最終生成程式test

在命令列視窗中,執行./test, 讓它說HelloWorld吧!

3多個程式檔案的編譯

通常整個程式是由多個原始檔組成的,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兩個原始檔組成的程式,為了對它們進行編譯,並最終生成可執行程式test,可以使用下面這條命令:

如果同時處理的檔案不止一個,GCC仍然會按照預處理、編譯和連結的過程依次進行。如果深究起來,上面這條命令大致相當於依次執行如下三條命令:

4檢錯

-pedantic編譯選項並不能保證被編譯程式與ANSI/ISO C標準的完全相容,它僅僅只能用來幫助Linux程式設計師離這個目標越來越近。或者換句話說,-pedantic選項能夠幫助程式設計師發現一些不符合 ANSI/ISO C標準的程式碼,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發現並提出警告。

除了-pedantic之外,GCC還有一些其它編譯選項也能夠產生有用的警告資訊。這些選項大多以-W開頭,其中最有價值的當數-Wall了,使用它能夠使GCC產生儘可能多的警告資訊。

GCC給出的警告資訊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。一個優秀的Linux程式設計師應該儘量避免產生警告資訊,使自己的程式碼始終保持標準、健壯的特性。所以將警告資訊當成編碼錯誤來對待,是一種值得讚揚的行為!所以,在編譯程式時帶上-Werror選項,那麼GCC會在所有產生警告的地方停止編譯,迫使程式設計師對自己的程式碼進行修改,如下:

5庫檔案連線

開發軟體時,完全不使用第三方函式庫的情況是比較少見的,通常來講都需要藉助許多函式庫的支援才能夠完成相應的功能。從程式設計師的角度看,函式庫實際上就是一些標頭檔案(.h)和庫檔案(so、或lib、dll)的集合。。雖然Linux下的大多數函式都預設將標頭檔案放到/usr/include/目錄下,而庫檔案則放到/usr/lib/目錄下;Windows所使用的庫檔案主要放在Visual Stido的目錄下的include和lib,以及系統資料夾下。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詢所需要的標頭檔案和庫檔案。

例如我們的程式test.c是在linux上使用c連線mysql,這個時候我們需要去mysql官網下載MySQL Connectors的C庫,下載下來解壓之後,有一個include資料夾,裡面包含mysql connectors的標頭檔案,還有一個lib資料夾,裡面包含二進位制so檔案libmysqlclient.so

其中inclulde資料夾的路徑是/usr/dev/mysql/include,lib資料夾是/usr/dev/mysql/lib

5.1編譯成可執行檔案

首先我們要進行編譯test.c為目標檔案,這個時候需要執行

5.2連結

最後我們把所有目標檔案連結成可執行檔案:

Linux下的庫檔案分為兩大類分別是動態連結庫(通常以.so結尾)和靜態連結庫(通常以.a結尾),二者的區別僅在於程式執行時所需的程式碼是在執行時動態載入的,還是在編譯時靜態載入的。

5.3強制連結時使用靜態連結庫

預設情況下, GCC在連結時優先使用動態連結庫,只有當動態連結庫不存在時才考慮使用靜態連結庫,如果需要的話可以在編譯時加上-static選項,強制使用靜態連結庫。

在/usr/dev/mysql/lib目錄下有連結時所需要的庫檔案libmysqlclient.so和libmysqlclient.a,為了讓GCC在連結時只用到靜態連結庫,可以使用下面的命令:

靜態庫連結時搜尋路徑順序:

1. ld會去找GCC命令中的引數-L
2. 再找gcc的環境變數LIBRARY_PATH
3. 再找內定目錄 /lib /usr/lib /usr/local/lib 這是當初compile gcc時寫在程式內的

動態連結時、執行時搜尋路徑順序:

1. 編譯目的碼時指定的動態庫搜尋路徑
2. 環境變數LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜尋路徑
3. 配置檔案/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜尋路徑
4. 預設的動態庫搜尋路徑/lib
5. 預設的動態庫搜尋路徑/usr/lib

有關環境變數:
LIBRARY_PATH環境變數:指定程式靜態連結庫檔案搜尋路徑
LD_LIBRARY_PATH環境變數:指定程式動態連結庫檔案搜尋路徑

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