Program Compilation by GCC

Linux 平台上使用的编译器是 GCC(GNU Compile Collection) 编译器。

当提到 GCC 时，通常指的是 GNU 编译器套件，它支持多种高级语言（实验性的），提供较好支持的语言包括：

1. C/C++
2. Fortran
3. Ada
4. Objective-C/C++
5. D
6. Rust

GCC 为这些语言提供了良好的链接支持，同时提供了相对应的编译工具，它们都属于 GCC 的一部分。

当提到 gcc 时，专指的是 gcc 编译器，它的编译选项可以归纳为以下几类：

1. 总体选项

     -c	对源文件进行编译或汇编
     -E	对源文件进行预处理
     -S	对源文件进行编译
     -o	输出目标文件
     -v	显示编译阶段命令

2. 语言选项

     -ansi	支持符合ANSI标准的C语言程序
     -x	用户可以输出希望gcc处理的语言

   对 GCC 的 -x 功能说明：

   1. 可以用该功能调用 GCC 针对不同语言的编译前端处理不同的代码，支持 c/c++/assembly 等三种语言

   2. -x c++ 可以处理 C++代码，但是有以下内容需要注意：

      1. gcc 默认不会链接 C++的标准库，需要 -lstdc++ 才能正常编译
      2. gcc 不会自动定义 __cplusplus 宏，需要手动添加 -D__cplusplus 参数

3. 警告选项

     -W	屏蔽所有的警告信息
     -Wall	显示所有类型的警告信息
     -Werror	出现警告信息就停止编译（将警告视作错误）

4. 调试选项

     -g	产生调试信息

5. 优化选项

     -O0	不进行任何优化
     -O1	对目标文件的性能进行优化
     -O2	提高目标文件的运行性能
     -O3	支持函数集成优化

6. 链接选项

     -Wl,<option>	将该选项跳过并传递该选项给链接器
     -l<library>	链接指定的库文件
     -L <dir>	指定链接器的额外搜索路径	
     -static	指定使用静态链接
     -shared	生成共享文件（动态库）
     -fuse-ld 指定使用哪个链接器

7. 目录选项

     -I <dir>	指定头文件的搜索目录
     -L <dir>	指定链接器的额外搜索路径

8. 配置选项 待补充。

处理宏定义和 include ，去除所有的注释。 不会对语法错误进行检查。

如果需要知道 #inlcude <...> 的搜素路径，可以在预处理时加上 -v 选项，显示搜索列表的详情。

特别地，如果仅执行 gcc -v ，则得到的是 gcc 的版本。

  gcc -E a.c -o a.i
  gcc -E a.c -o a.i -v

使用 -C 参数生成可重定位的目标代码。

  gcc -c a.s -o a.o

可重定位的目标代码不能直接执行，可使用 file 命令查看：

  file a.o
  a.o: ELF 64-bit LSB relocatable

考虑下面的两个 C++ 源代码文件： A.cpp：

  #include <iostream>
  #include "B.h"
  int main(){
      int a = 100;
      swap(&a, &shared);
      std::cout<<a<<std::endl;
      std::cout<<shared<<std::endl;
  }

B.h:

  extern int shared;
  void swap(int * a, int * b);

B.cpp：

  #include "B.h"
  int shared = 1;
  void swap(int* a, int* b){
      int tmp = *a;
      ,*a =  *b;
      ,*b = tmp;
  }

编译上面两个程序的命令是：

  g++ -c B.cpp -o B.o
  g++ -c A.cpp -o A.o

将各个可重定位的目标代码与启动代码组合起来。

gcc a.o -o a

例如，将上面两个程序的目标代码组合并运行：

g++ A.o B.o -o a1

链接分为静态链接和动态链接两种，默认为动态链接，不必指明链接方式，可以添加需要链接的库文件参数；静态链接则均需显式说明。

需要注意的是，无论是静态链接还是动态链接，链接的目标都是 库文件 而不是 目标文件 。

运行生成的可执行文件。

  ./a

可执行的目标代码可以直接执行，可使用 file 命令查看：

  file a
  a: ELF 64-bit LSB executable

如需检查返回值，使用命令 echo $? ，它将显示上次程序执行完后的返回值。

编译的过程并非每一步命令都是必须的，可以跳过一些步骤，编译器会自动处理。

gcc -c a.c -o a.o

gcc a.c -o a