一、GCC简介

    GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器集合）是一套由GNU工程开发的支持多种编程语言的编译器。GCC是自由软件发展过程中的著名例子，由自由软件基金会 以GPL协议发布。当年Richard Stallman 刚开始写作 GCC 的时候，还只是把它当作仅仅一个 C 程序语言的编译器，GCC 的意思也只是 GNU C Compiler 而已。现如今GCC经过自由软件发展，已然成为GNU Compiler Collection，GNU编译器集合，除了支持C语言外，还支持多种其他语言，例如C++、Ada、Java、Objective-C、 FORTRAN、Pascal等。现在通常所说的GCC是GUN Compiler Collection的简称。
    GCC是大多数类Unix操作系统（如Linux、BSD、Mac OS X等）的标准的编译器，同时，在Linux平台下的嵌入式开发领域，GCC也是用得最普遍的一种编译器。GCC之所以被广泛采用，是因为它能支持各种不同的目标体系结构。例如，它既支持基于宿主的开发（简单讲就是要为某平台编译程序，就在该平台上编译），也支持交叉编译（即在A平台上编译的程序是供平台B使用的）。目前，GCC支持的体系结构有四十余种，常见的有X86系列、Arm、PowerPC等。同时，GCC还能运行在不同的操作系统上，如Linux、Solaris、Windows等。

二、程序的编译过程

对于GUN编译器来说，程序的编译要经历预处理、编译、汇编、链接四个阶段，如下图所示：

从功能上分，预处理、编译、汇编是三个不同的阶段，但GCC的实际操作上，它可以把这三个步骤合并为一个步骤来执行。下面我们以C语言为例来谈一下不同阶段的输入和输出情况。

在预处理阶段，输入的是C语言的源文件，通常为*.c。它们通常带有.h之类头文件的包含文件。这个阶段主要处理完成源文件中的诸如#ifdef、 #include和#define的编译与处理指令。该阶段会生成一个中间文件*.i，但实际工作中通常不用专门生成这种文件，因为基本上用不到；若非要生成这种文件不可，可以利用下面的示例命令：

在编译阶段，输入的是中间文件*.i，编译后生成汇编语言文件*.s 。这个阶段对应的GCC命令如下所示：

在汇编阶段，将输入的汇编文件*.s转换成机器语言*.o。这个阶段对应的GCC命令如下所示：

最后，在链接阶段将输入的机器代码文件*.s（与其它的机器代码文件和库文件）汇集成一个可执行的机器代码文件。这一步骤，可以利用下面的示例命令完成：

上面介绍了GCC编译过程的四个阶段以及相应的命令。

      总结：gcc命令。gcc命令加选项-o可以指定其输出文件名称；加选项-c则不进入链接环节，输出机器码目标程序；加选项-S则不进入汇编环节，输出汇编码的目标程序；加选项-E则不进入编译环节，输出完成预处理指令处理后的结果。

三、编译器GCC的基本功能及其使用介绍

下面以一个例子来说明。为简单起见，假设我们全部的源代码都在一个文件test.c中，要想把这个源文件直接编译成可执行程序，可以使用以下命令：

这里test.c是源文件，生成的可执行代码存放在一个名为test 的文件中（该文件是机器代码并且可执行）。-o 是生成可执行文件的输出选项。

如果我们只想让源文件生成机器码目标文件（该文件虽然也是机器代码但因未经链接成可执行文件，所以该文件并不可执行），可以使用gcc命令选项-c ，详细命令如下所示：

默认情况下，生成的目标文件被命名为test.o，但我们也可以为输出文件指定名称，如下所示：

上面这条命令将编译后的机器码目标文件命名为mytest.o，而不是默认的test.o。

到此为止，我们谈论的程序仅涉及到一个源文件；现实中，一个程序的源代码通常包含在多个源文件之中，这该怎么办？没关系，即使这样，用GCC处理起来也并不复杂，见下例：

该命令将同时编译三个源文件，即first.c、second.c和 third.c，然后将它们连接成一个可执行程序，名为test。

        许多情况下，我们的头文件和源文件会单独存放在不同的目录中。另一方面，在开发软件时，除了标准库文件外，我们完全不使用第三方函数库的情况是比较少见的，通常来讲都需要借助许多函数库的支持才能够完成相应的功能。从程序员的角度看，函数库实际上就是一些头文件（.h）和库文件（so、或lib、dll）的集合。虽然Linux下的大多数函数都默认将头文件放到/usr/include/目录下，而库文件则放到/usr/lib/目录下；Windows所使用的库文件主要放在Visual Stido的目录下的include和lib，以及系统文件夹下。但也有的时候，我们要用的库或许就是不在这些目录下，所以GCC在编译时必须用自己的办法来查找所需要的头文件和库文件,GCC命令的-I选项(特别注意：这是字母i的大写)可以添加头文件搜索目录，-L加-l选项（注意：这是字母L的大小写，而不是字符i）可以添加库文件搜索目录。

　　例如，假设存放源文件的子目录名为./src，而包含文件则放在层次的其他目录下，如./inc。当我们在./src 目录下进行编译工作时，如何告诉GCC到哪里找头文件呢？方法如下所示：

上面的命令告诉GCC包含文件存放在../inc 目录下。如果在编译时需要的包含文件存放在多个目录下，可以使用多个-I 来指定各个目录：

这里指出了另一个包含子目录inc2，较之前目录它还要在再上两级才能找到。

四、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：

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：

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。

以上整理参考了51CTO网站上有关GCC使用入门的文章，原文参见http://developer.51cto.com/art/200609/32317.htm

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