GCC学习笔记2

1.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)和链接(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。
  

2.基本用法

 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 <myinc.h>
  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B类,预处理程序在目标文件的文件夹内搜索相应文件。 

3.警告功能

当GCC在编译过程中检查出错误的话,它就会中止编译;但检测到警告时却能继续编译生成可执行程序,因为警告只是针对程序结构的诊断信息,它不能说明程序一定有错误,而是存在风险,或者可能存在错误。虽然GCC提供了非常丰富的警告,但前提是你已经启用了它们,否则它不会报告这些检测到的警告。

在众多的警告选项之中,最常用的就是-Wall选项。该选项能发现程序中一系列的常见错误警告,该选项用法举例如下:

$ gcc -Wall test.c -o test

该选项相当于同时使用了下列所有的选项:

unused-function:遇到仅声明过但尚未定义的静态函数时发出警告。
unused-label:遇到声明过但不使用的标号的警告。
unused-parameter:从未用过的函数参数的警告。
unused-variable:在本地声明但从未用过的变量的警告。
unused-value:仅计算但从未用过的值得警告。
Format:检查对printf和scanf等函数的调用,确认各个参数类型和格式串中的一致。
implicit-int:警告没有规定类型的声明。
implicit-function-:在函数在未经声明就使用时给予警告。
char-subscripts:警告把char类型作为数组下标。这是常见错误,程序员经常忘记在某些机器上char有符号。
missing-braces:聚合初始化两边缺少大括号。
Parentheses:在某些情况下如果忽略了括号,编译器就发出警告。
return-type:如果函数定义了返回类型,而默认类型是int型,编译器就发出警告。同时警告那些不带返回值的 return语句,如果他们所属的函数并非void类型。
sequence-point:出现可疑的代码元素时,发出报警。
Switch:如果某条switch语句的参数属于枚举类型,但是没有对应的case语句使用枚举元素,编译器就发出警告(在switch语句中使用default分支能够防止这个警告)。超出枚举范围的case语句同样会导致这个警告。
strict-aliasing:对变量别名进行最严格的检查。
unknown-pragmas:使用了不允许的#pragma。
Uninitialized:在初始化之前就使用自动变量。

需要注意的是,各警告选项既然能使之生效,当然也能使之关闭。比如假设我们想要使用-Wall来启用个选项,同时又要关闭unused警告,利益通过下面的命令来达到目的:

$ gcc -Wall -Wno-unused test.c -o test

下面是使用-Wall选项的时候没有生效的一些警告项:

cast-align:一旦某个指针类型强制转换时,会导致目标所需的地址对齐边界扩展,编译器就发出警告。例如,某些机器上只能在2或4字节边界上访问整数,如果在这种机型上把char *强制转换成int *类型, 编译器就发出警告。
sign-compare:将有符号类型和无符号类型数据进行比较时发出警告。
missing-prototypes :如果没有预先声明函数原形就定义了全局函数,编译器就发出警告。即使函数定义自身提供了函数原形也会产生这个警告。这样做的目的是检查没有在头文件中声明的全局函数。
Packed:当结构体带有packed属性但实际并没有出现紧缩式给出警告。
Padded:如果结构体通过充填进行对齐则给出警告。
unreachable-code:如果发现从未执行的代码时给出警告。
Inline:如果某函数不能内嵌(inline),无论是声明为inline或者是指定了-finline-functions 选项,编译器都将发出警告。
disabled-optimization:当需要太长时间或过多资源而导致不能完成某项优化时给出警告。

上面是使用-Wall选项时没有生效,但又比较常用的一些警告选项。本文中要介绍的最后一个常用警告选项是-Werror。使用该选项后,GCC发现可疑之处时不会简单的发出警告就算完事,而是将警告作为一个错误而中断编译过程。该选项在希望得到高质量代码时非常有用。

4.GCC执行过程示例


  示例代码 a.c:
  #include <stdio.h>
  int main()
  {
  printf("hello\n");
  }
  预编译过程
  这个过程处理宏定义和include,并做语法检查。
  可以看到预编译后,代码从5行扩展到了910行。
  gcc -E a.c -o a.i
  cat a.c | wc -l
  5
  cat a.i | wc -l
  910
  编译过程
  这个阶段,生成汇编代码。
  gcc -S a.i -o a.s
  cat a.s | wc -l
  59
  汇编过程
  这个阶段,生成目标代码。
  此过程生成ELF格式的目标代码。
  as a.s -o a.o
  file a.o
  a.o: ELF 64-bit LSB relocatable, AMD x86-64, version 1 (SYSV), not stripped
  链接过程
  链接过程。生成可执行代码。链接分为两种,一种是静态链接,另外一种是动态链接。使用静态链接的好处是,依赖的动态链接库较少,对动态链接库的版本不会很敏感,具有较好的兼容性;缺点是生成的程序比较大。使用动态链接的好处是,生成的程序比较小,占用较少的内存。
  gcc a.o -o a
  程序运行:
  ./a
  hello

5.GCC几个相关的环境变量

  PKG_CONFIG_PATH:用来指定pkg-config用到的pc文件的路径,默认是/usr/lib/pkgconf

  ig,pc文件是文本文件,扩展名是.pc,里面定义开发包的安装路径,Libs参数和Cflags参数等等。

  CC:用来指定c编译器

  CXX:用来指定cxx编译器

  LIBS:跟上面的--libs作用差不多

  CFLAGS:跟上面的--cflags作用差不多

  CC,CXX,LIBS,CFLAGS手动编译时一般用不上,在做configure时有时用到,一般情况

  下不用管

  环境变量设定方法:export ENV_NAME=xxxxxxxxxxxxxxxxx

6.编译简单例子

 编写如下代码:
  #include <stdio.h>
  int main()
  {
  printf("hello,world!\n");
  }
  执行情况如下:
  wenjun@ubuntu:~/temp/01$ gcc hello.c -o hello
  wenjun@ubuntu:~/temp/01$ ls
  hello hello.c
  wenjun@ubuntu:~/temp/01$ ./hello
  hello,world!
原文地址:https://www.cnblogs.com/wen12128/p/1873684.html