“UNIX系統開發-gcc參數詳解"學習筆記

一.gcc歷史

GCC最早是Richard Stallman在十幾年前編寫的針對於C的編譯器,意思即爲GNU C Compiler,後來發展支持Ada,C++,Java,Objective C,Pascal,COBOL,以及支持邏輯編程的Mercury語言,後來其英文原名變爲:GNU Compiler ollection([1]).除此之外,GCC對於各種硬件平臺都提供了完善的支持。

一般的,GCC的編譯功能包括gcc(C的編譯器),g++(C++的編譯器),在編譯過程中,一共有四步工作。

1.預處理,生成i文件,C文件編譯爲.i文件,C++文件編譯爲.ii文件,它們都爲源程序的預處理結果文件.以最簡單的Hello World程序爲例:

*********************************
// test.c
#include "stdio.h"
#define MAX 9

int main()
{
 int a;
 a=MAX;
 printf("Hello Worldn");
}
*********************************

用cpp test.c test.i  可得到預處理文件test.i,通過查看該文件,我們可以看到,我們引入的include文件已經被引入處理,define定義的部分已經被完全帶入。

2.預處理文件轉換成彙編語言,生成.s文件。這一步利用egcs來完成(在mingw標準包中沒有見到這個預編譯器,所以測試沒有成功,將繼續測試)

3.彙編變爲目標文件,生成.o文件,利用as來完成。

4.連接目標文件,生成可執行程序,利用ld來完成.(後續繼續研究ld編譯過程。)


二.GCC參數祥解

-x language filename
 設定文件使用的語言,這樣源程序的後綴名無效了,並對gcc後接的多個編譯文件都有效。這樣如果存在.c和.cpp文件聯編會有問題,解決這個問題用到了下一個參數 -x none filename,在下面做介紹。因爲在預處理過程中對於.c和.cpp文件的處理方式是不一樣的。可以使用的參數有:'c','objective-c','c-header','c++','cpp-output','assembler','assembler-with-cpp'.編譯的時候,如果有這樣的一個用C語言寫的test.tmp的文件,用gcc編譯的時候就用gcc -x c test.tmp就可以讓gcc用編譯C語言的方式來編譯test.tmp.

-x none filename
 關掉上一個選項,就是讓gcc根據文件名後綴,自動識別文件類型。如用下列方式編譯:  gcc -x c test.tmp -x none test2.c  這樣可以自由地選擇編譯方式

-c
 只激活預處理,編譯和彙編,也就是把程序做成obj文件。如gcc -c test.c  就會生成test.o文件,當然這樣還只是目標文件,需要經過ld連接器對所有的.o文件進行聯接才能生成可執行文件.

-S
 只激活預處理和編譯,把文件編譯到彙編代碼。相當到對源程序做一個egcs操作,生成.s文件。可以查看生成的彙編文件結果。這個對於研究彙編語言的程序員來說是很有作用的。

-E
 只激活預處理,這個將對文件進行預處理,將對所有引入的include文件和define定義的量進行代換,爲我們開頭所說的gcc編譯的第一步,即用cpp命令將程序語言文件進行預處理.但這一步不生成結果文件,如果你需要生成結果文件保存,那麼需要利用系統中的輸出重定向。

-o
 定製目標名稱,缺省的時候在unix和linux平臺下gcc filename的結果是一個文件名爲a.out的文件,windows下用mingw裏帶的gcc編譯結果是a.exe。如果我們用gcc -o hello.exe test.c的話,將生成hello.exe可執行程序。這個並不一定只限於最後一步可執行程序的生成,如用上面所講的-S生成的彙編程序也可以用-o參數生成,比如 gcc -o hello.asm -S test.c 這樣hello.asm就是test.c經過預處理和編譯之後的結果。

-pipe
 使用管道來代替編譯中的臨時文件,因爲編譯的整個過程有幾個不同的步驟,每一個步驟都是以前一個步驟的輸出爲輸入的,這樣就涉及到數據傳遞的問題,在沒有-pipe參數的情況下,是用臨時文件的形式來進行傳遞的,在有該情況的時候就利用管道來傳遞中間數據。當然,在某些系統中,彙編不能讀取管道數據,這樣這個參數就不能正常工作了。

-ansi
 關閉gnu c與ansi c不兼容的特性,激活ansi c的專有特性,在此情況下,處理器會定義一個__STRICT_ANSI__的宏,在有些頭文件中會關注該宏是否被申明過,以避免某些函數的引入。此項可參照ansi c與gnu c的差別得到更多理解。

-fno-asm
 此選項爲ansi選項功能的一部分,禁止將asm,inline,typeof用作關鍵字。


-fno-strict-prototype
 這個選項只對g++有作用。這個參數讓編譯器將所有沒有參數的函數都認爲是沒有顯式參數的個數和類型的函數,而不是沒有參數。而對於gcc來說,會將沒有帶參數的函數認成沒有顯式說明的類型。

-fthis-is-variable
 這個參數僅對C++程序有效,可以讓this做一般變量使用,允許對this賦值.

-fcond-mismatch
 允許條件表達式的第二和第三參數類型不匹配.表達式的值爲void型.

-funsigned-char
-fno-signed-char
-fsigned-char
-fno-unsigned-char
 這四個是對char在編譯時進行的設置,它們分別決定將char設爲unsigned char或signed char.

-include filename
 加入頭文件的位置,以使程序中順利使用#include ,這樣就可以在編譯的時候這樣編譯:gcc test.c

-include ./include/test.h,進行聯編。

-imacros filename
 將filename中的宏擴展到gcc的輸入文件裏,宏定義本身不會出現在輸入文件中。意即在編譯某個文件test.c的時候,它裏面申明的宏如果在沒有用到該參數的時候,生成目標文件之後就會被丟棄掉,而在用了這個參數之後,這些宏將被保留用於之後文件的編譯。

-Dmacro
 相當於#define macro,宏的內容爲字符串'1'。如在編譯的時候使用gcc -o test.exe test.c -DDEBUG就相當於在test.c裏面定義了DEBUG宏,值爲字串'1'。可用如下程序測試可知:
**********************************
//test.c
#include "stdio.h"

int main()
{
 printf("Hello Worldn");
 #ifdef DEBUG
  printf("hellon");
 #endif
}
**********************************

如用gcc -o test.exe test.c編譯,剛運行結果爲:
Hello World
如用gcc -o test.exe test.c -DDEBUG編譯,則運行結果爲:
Hello World
hello

因此可以在下一種編譯方法中相當於在test.c裏面定義了DEBUG宏。

-Dmacro=define
 作用同上,但設定宏的值爲define.

-Umacro
 相當於給程序中定義的宏作了一次undefine.即:#undef macro

-undef
 取消了對任何非標準友的定義

-Idir
 在#include 的時候,先在用這個參數指定的位置找頭文件,如果沒有找到,則到缺省的目錄找頭文件

-I-
 取消-Idir的作用,表明以後編譯的程序將不在-Idir指定的目錄裏尋找頭文件。

-idirafter dir
 在-I的目錄裏面查找失敗之後,再在這個目錄裏面查找頭文件,這樣的參數爲設置頭文件查找的優先級問題比較有幫助。

-iprefix prefix
-iwithprefix dir
 這兩個參數一起用,在-I目錄尋找失敗的時候,到prefix的dir下查找頭文件。

-nostdinc
 編譯器不再系統缺省的頭文件目錄裏面找頭文件。這樣就可以精確地確定頭文件的來源,應該比較慎用,在對編譯器不是很瞭解的情況下容易造成編譯失敗.

-nostdinc C++
 不在g++的標準路徑中找頭文件,但在其他的路徑中繼續找。在創lib的時候用。

-C
 爲了有效的分析程序,有預處理的時候不刪除註釋信息,與-E一起使用,有利用分析程序的過程。

-M
 生成文件的關聯的信息,這樣就可以知道源代碼文件裏面關聯了哪些它所依賴的頭文件。

-MM
 同上,但忽略由#include 造成的依賴關係

-MD
 跟-M相當,但是輸出導入到.d文件中,如gcc -MD test.c,剛輸出的依賴關係存放在test.d文件裏。

-MMD
 跟-MM相同,但是輸出到.d文件中,如gcc -MMD test.c,剛輸出的依賴關係存放在test.d文件裏。忽略#include 的關係

-Wa,option
 這個參數將option傳給彙編程序,如果option中有逗號,則會把option分成多項,傳給彙編程序。

-Wl,option
 這個參數將option傳給連接程序,如果option中有逗號,則會把option分成多項,傳給連接程序。

-llibrary
 用於制定編譯的時候使用的庫,如 gcc -lgtk tset.c則程序使用gtk庫進行編譯,不過需要注意的是gcc庫一般都是以libname.a來命名庫文件,在用-l參數來加入庫文件的時候,直接用-lname來引入,而前面的lib被省掉。這一點需要注意。

-Ldir
 編譯的時候設定庫文件查找的路徑,不然的話,編譯器只在標準庫路徑裏面找庫。

-00
-01
-02
-03
 編譯器的優化選項,-00表示沒有優化,-01爲缺省值,-03爲最高。

-g
 在編譯的時候,產生調試信息

-gstabs
 以stabs格式聲稱調試信息,但不包括gdb的調試信息。

-gstabs+
 以stabs格式聲稱調試信息,包括gdb的調試信息。

-ggdb
 該參數將把gdb的調試信息輸出

-static
 這個參數將禁止使用動態庫,這樣程序只能連接靜態庫。

-share
 這個參數將讓程序儘量使用動態庫

-traditional
 試圖讓編譯器支持傳統的C語言的特性.


三.總結

gcc的參數還遠遠多於上面寫到的這些,但是有以上的參數我們已經可以對gcc的大部分編譯掌握的比較熟練了,更多的參數介紹可以參照GCC的manual,現在已有翻譯了的中文手冊,地址在下面的參考文獻裏面被列出,有興趣的朋友可以參考。


[1] http://www-900.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-gcc/part1/    GNU 編譯器家族 GCC 內部探密   趙蔚 [email protected])

[2] http://www.21ic.com/news/n5203c79.aspx GCC中文手冊 徐明

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