GCC Reference

本文简单整理了GCC编译的命令项，可作为后续使用的参考。

编译

本文以GCC为主，默认编译*.c的c语言源代码。

源文件->可执行文件

gcc -Wall test.c -o test
gcc -Wall a.c b.c -o main

这里a.c、b.c一起编译生成一个可执行文件。

注意 -Wall选项表示打开所有最常用的编译警告，也是gcc最推荐使用的选项。

分段编译通常是先生成中间文件（*.o），然后通过链接器生成可执行文件。GCC也提供了类似机制。

源文件->中间文件（*.o）

gcc -Wall -c test.c
gcc -Wall -c a.c b.c main.c

多个*.c文件表示同时生成对应的中间目标文件。

中间文件(*.o)->可执行文件

gcc test.o -o test
gcc a.o b.o main.o -o test

依赖项设置

外部库文件依赖

对于需要引用库的情况，可以使用-l（小写字母L）指定依赖库，或者使用绝对路径引入。比如,：

import libm.a
gcc -Wall calc.c -lm -o calc
gcc -Wall calc.c /usr/lib/libm.a -o calc

默认情况下GCC会在/usr/local/include、/usr/include目录中搜索头文件；在/usr/local/lib、/usr/lib中搜索库。同时可以单独使用-I、-L分别指定包含头文件、包含库文件的搜索路径。
比如下面命令：

gcc -Wall test.c -I/header -L/lib -o test

在Shell脚本中也可以通过环境变量指定默认搜索的头文件和库文件路径，分别使用C_INCLUDE_PATH和LIBRARY_PATH参数。

对于动态链接的情况，还有一个比较重要的环境变量，LD_LIBRARY_PATH，设置默认加载动态库的目录。

预处理和宏

GCC支持使用"-DNAME"的形式在编译时定义宏。
比如下面指令，会在test.c文件中定义TEST宏

gcc -Wall -DTEST test.c -o test

宏也可以带有参数，比如下面指令，

gcc -Wall -DNUM=100 val.c -o value
gcc -Wall -DNUM val.c -o value

在不指定的值的情况下，gcc会将宏默认赋值为1。也支持宏展开

gcc -Wall -DNUM="2+2" val.c -o value

下面是val.c的代码，感兴趣的可以验证下上面语句的实际输出情况

#include <stdio.h>
int main(void)
{
	printf("Value of NUM is %d", NUM);
	return 0;
}

生成预处理之后的文件(*.i)

gcc -E test.c -o test.i

或者使用-save-temps选项。

带有调试信息编译

GCC提供了“-g”调试选项在对象文件（*.o）和可执行文件中存储额外的调试信息。使用“-g”选项除了允许程序在调试器控制下运行外，还可以找到程序崩溃的环境。当程序异常退出时，操作系统会在当前目录生成“core”文件。程序员可以从core文件中查询到程序退出的位置和当时的变量值。
可以使用下面格式加载core文件。

gdb EXECUTABLE-FILE CORE-FILE
gdb backtrace 显示调用堆栈

编译优化

GCC提供了"-OLEVEL"，用于选择哪一种优化，LEVEL可取值0、1、2、3、s。默认GCC使用“-O0”或者“-O”（大写字母o）。通常我们在实际开发调试时使用默认的“-O0”调试，发布或者部署时使用“-O2”。
至于具体含义建议参考GCC用户手册。优化的含义是在运行速度或者可执行程序大小上优化，当然优化级别越高，与源代码差距越大，可读性越差。
GNU 发行的软件包默认都打开了调试选项“-g”和优化选项“-O2”。

c++编译

c++编译需要使用g++，例如：

g++ -Wall test.cpp -o test

其他编译指令跟gcc类似

生成静态库

GCC提供了ar生成静态库，通常静态库是一系列对象文件（.o）的集合。
可以用下面指令将两个对象文件打包成linux下的静态库文件（.a）。

gcc -Wall -c init.c uninit.c
ar cr libhello.a init.o uninit.o
查看*.a中的内容列表
ar t libhello.a

生成动态库

编译时使用“-fpic”选项，用于指定输出的目标文件是按照可重定位地址（relocatable addressing）方式生成的。pic表示position independent code。并在链接时使用“-shared”生成最终动态库。
以下指令将两个源代码生成一个*.so文件。

gcc -Wall -c -fpic first.c second.c
gcc -Wall -shared first.o second.o -o hello.so

生成文件查看及分析

查看可执行文件类型

使用file指令，可以查看可执行文件的类型。比如下面输出：

$ file a.out
a.out: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), not stripped

查看符号表

使用nm指令，比如：

nm test.o

查看动态库依赖项

使用ldd指令，可查看可执行模块的外部库依赖项

c程序中文件后缀说明

• .a 静态对象库，是目标文件的封装格式。
• .c c语言源代码
• .h 源代码的头文件
• .i 预处理之后的c语言源代码，是GCC编译中间产物
• .o 目标文件，汇编之后的模块，是GCC编译中间产物
• .s 汇编语言代码，是GCC中间产物。
• .so 共享对象库

源代码（*.c）通过预处理，生成*.i文件；经过词法分析和语法分析之后生成伪代码形式的*.s文件；然后通过汇编之后生成依赖特定平台的目标文件（*.o）；最后使用链接器将多个目标文件生成一个可执行文件。

备注

本文主要参考“An Introduction to GCC”整理。算是简单的GCC编译指令汇总。