1.簡介 GCC 的意思也只是 GNU C Compiler 而已。經過了這么多年的發展,GCC 已經不僅僅能支持 C 語言;它現在還支持 Ada 語言、C++ 語言、Java 語言、Objective C 語言、Pascal 語言、COBOL語言,以及支持函數式編程和邏輯編程的 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 對于操作系統平臺及硬件平臺支持,概括起來就是一句話:無所不在。 2簡單編譯 示例程序如下: //test.c#include { printf("Hello World!\n"); return 0; } 這個程序,一步到位的編譯指令是: gcc test.c -o test 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)、匯編 (Assembly)和連接(Linking)。 2.1預處理 gcc -E test.c -o test.i 或 gcc -E test.c 可以輸出test.i文件中存放著test.c經預處理之后的代碼。打開test.i文件,看一看,就明白了。后面那條指令,是直接在命令行窗口中輸出預處理后的代碼. gcc的-E選項,可以讓編譯器在預處理后停止,并輸出預處理結果。在本例中,預處理結果就是將stdio.h 文件中的內容插入到test.c中了。 2.2編譯為匯編代碼(Compilation) 預處理之后,可直接對生成的test.i文件編譯,生成匯編代碼: gcc -S test.i -o test.s gcc的-S選項,表示在程序編譯期間,在生成匯編代碼后,停止,-o輸出匯編代碼文件。 2.3匯編(Assembly) 對于上一小節中生成的匯編代碼文件test.s,gas匯編器負責將其編譯為目標文件,如下: gcc -c test.s -o test.o 2.4連接(Linking) gcc連接器是gas提供的,負責將程序的目標文件與所需的所有附加的目標文件連接起來,最終生成可執行文件。附加的目標文件包括靜態連接庫和動態連接庫。 對于上一小節中生成的test.o,將其與C標準輸入輸出庫進行連接,最終生成程序test gcc test.o -o test 在命令行窗口中,執行./test, 讓它說HelloWorld吧! 3.多個程序文件的編譯 通常整個程序是由多個源文件組成的,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兩個源文件組成的程序,為了對它們進行編譯,并最終生成可執行程序test,可以使用下面這條命令: gcc test1.c test2.c -o test 如果同時處理的文件不止一個,GCC仍然會按照預處理、編譯和鏈接的過程依次進行。如果深究起來,上面這條命令大致相當于依次執行如下三條命令: gcc -c test1.c -o test1.o gcc -c test2.c -o test2.o gcc test1.o test2.o -o test 4.檢錯 gcc -pedantic illcode.c -o illcode -pedantic編譯選項并不能保證被編譯程序與ANSI/ISO C標準的完全兼容,它僅僅只能用來幫助Linux程序員離這個目標越來越近。或者換句話說,-pedantic選項能夠幫助程序員發現一些不符合 ANSI/ISO C標準的代碼,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發現并提出警告。 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信息。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產生盡可能多的警告信息。 gcc -Wall illcode.c -o illcode GCC給出的警告信息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程序員應該盡量避免產生警告信息,使自己的代碼始終保持標準、健壯的特性。所以將警告信息當成編碼錯誤來對待,是一種值得贊揚的行為!所以,在編譯程序時帶上-Werror選項,那么GCC會在所有產生警告的地方停止編譯,迫使程序員對自己的代碼進行修改,如下: gcc -Werror test.c -o test 5.庫文件連接 開發軟件時,完全不使用第三方函數庫的情況是比較少見的,通常來講都需要借助許多函數庫的支持才能夠完成相應的功能。從程序員的角度看,函數庫實際上就是一些頭文件(.h)和庫文件(so、或lib、dll)的集合。。雖然Linux下的大多數函數都默認將頭文件放到/usr/include/目錄下,而庫文件則放到/usr/lib/目錄下;Windows所使用的庫文件主要放在Visual Stido的目錄下的include和lib,以及系統文件夾下。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找所需要的頭文件和庫文件。 例如我們的程序test.c是在linux上使用c連接MySQL,這個時候我們需要去mysql官網下載MySQL Connectors的C庫,下載下來解壓之后,有一個include文件夾,里面包含mysql connectors的頭文件,還有一個lib文件夾,里面包含二進制so文件libmysqlclient.so 其中inclulde文件夾的路徑是/usr/dev/mysql/include,lib文件夾是/usr/dev/mysql/lib 5.1編譯成可執行文件 首先我們要進行編譯test.c為目標文件,這個時候需要執行 gcc –c –I /usr/dev/mysql/include test.c –o test.o 5.2鏈接 最后我們把所有目標文件鏈接成可執行文件: gcc –L /usr/dev/mysql/lib –lmysqlclient test.o –o test Linux下的庫文件分為兩大類分別是動態鏈接庫(通常以.so結尾)和靜態鏈接庫(通常以.a結尾),二者的區別僅在于程序執行時所需的代碼是在運行時動態加載的,還是在編譯時靜態加載的。 5.3強制鏈接時使用靜態鏈接庫 默認情況下, GCC在鏈接時優先使用動態鏈接庫,只有當動態鏈接庫不存在時才考慮使用靜態鏈接庫,如果需要的話可以在編譯時加上-static選項,強制使用靜態鏈接庫。 在/usr/dev/mysql/lib目錄下有鏈接時所需要的庫文件libmysqlclient.so和libmysqlclient.a,為了讓GCC在鏈接時只用到靜態鏈接庫,可以使用下面的命令: gcc –L /usr/dev/mysql/lib –static –lmysqlclient test.o –o test 靜態庫鏈接時搜索路徑順序: 1. ld會去找GCC命令中的參數-L 2. 再找gcc的環境變量LIBRARY_PATH 3. 再找內定目錄 /lib /usr/lib /usr/local/lib 這是當初compile gcc時寫在程序內的 動態鏈接時、執行時搜索路徑順序: 1. 編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑 2. 環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜索路徑 3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜索路徑 4. 默認的動態庫搜索路徑/lib 5. 默認的動態庫搜索路徑/usr/lib 有關環境變量: LIBRARY_PATH環境變量:指定程序靜態鏈接庫文件搜索路徑 LD_LIBRARY_PATH環境變量:指定程序動態鏈接庫文件搜索路徑 gcc -l參數和-L參數 -l參數就是用來指定程序要鏈接的庫,-l參數緊接著就是庫名,那么庫名跟真正的庫文件名有什么關系呢?就拿數學庫來說,他的庫名是m,他的庫文件名是libm.so,很容易看出,把庫文件名的頭lib和尾.so去掉就是庫名了。 好了現在我們知道怎么得到庫名,當我們自已要用到一個第三方提供的庫名字libtest.so,那么我們只要把libtest.so拷貝到/usr/lib里,編譯時加上-ltest參數,我們就能用上libtest.so庫了(當然要用libtest.so庫里的函數,我們還需要與libtest.so配套的頭文件) 放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的庫直接用-l參數就能鏈接了,但如果庫文件沒放在這三個目錄里,而是放在其他目錄里,這時我們只用-l參數的話,鏈接還是會出錯,出錯信息大概是:“/usr/bin/ld: cannot find -lxxx”,也就是鏈接程序ld在那3個目錄里找不到libxxx.so,這時另外一個參數-L就派上用場了,比如常用的X11的庫,它在/usr/X11R6/lib目錄下,我們編譯時就要用-L/usr/X11R6/lib -lX11參數,-L參數跟著的是庫文件所在的目錄名。再比如我們把libtest.so放在/aaa/bbb/ccc目錄下,那鏈接參數就是-L/aaa/bbb/ccc -ltest 另外,大部分libxxxx.so只是一個鏈接,以RH9為例,比如libm.so它鏈接到/lib/libm.so.x,/lib/libm.so.6又鏈接到/lib/libm-2.3.2.so,如果沒有這樣的鏈接,還是會出錯,因為ld只會找libxxxx.so,所以如果你要用到xxxx庫,而只有libxxxx.so.x或者libxxxx-x.x.x.so,做一個鏈接就可以了ln -s libxxxx-x.x.x.so libxxxx.so 手工來寫鏈接參數總是很麻煩的,還好很多庫開發包提供了生成鏈接參數的程序,名字一般叫xxxx-config,一般放在/usr/bin目錄下,比如 gtk1.2的鏈接參數生成程序是gtk-config,執行gtk-config --libs就能得到以下輸出"-L/usr/lib -L/usr/X11R6/lib -lgtk -lgdk -rdynamic -lgmodule -lglib -ldl -lXi -lXext -lX11 -lm",這就是編譯一個gtk1.2程序所需的gtk鏈接參數,xxx-config除了--libs參數外還有一個參數是--cflags用來生成頭文件包含目錄的,也就是-I參數,在下面我們將會講到。你可以試試執行gtk-config --libs --cflags,看看輸出結果 現在的問題就是怎樣用這些輸出結果了,最笨的方法就是復制粘貼或者照抄,聰明的辦法是在編譯命令行里加入這個`xxxx-config --libs --cflags`,比如編譯一個gtk程序:gcc gtktest.c `gtk-config --libs --cflags`這樣就差不多了。注意`不是單引號,而是1鍵左邊那個鍵。 5、-include和-I參數 -include用來包含頭文件,但一般情況下包含頭文件都在源碼里用#include xxxxxx實現,-include參數很少用。-I參數是用來指定頭文件目錄,/usr/include目錄一般是不用指定的,gcc知道去那里找,但是如果頭文件不在/usr/include里我們就要用-I參數指定了,比如頭文件放在/myinclude目錄里,那編譯命令行就要加上-I/myinclude參數了,如果不加你會得到一個"xxxx.h: No such file or directory"的錯誤。-I參數可以用相對路徑,比如頭文件在當前目錄,可以用-I.來指定。 嵌入式技術學習,聯系宋老師企鵝號:3524-6590-88 Tel/WX:173--1795--1908 以下課程可免費試聽C語言、電子、PCB、STM32、Linux、FPGA、JAVA、安卓等。 想學習的你和我聯系預約就可以免費聽課了。 |