gcc命令常用选项参数详解

gcc是GUN C和C++编译器，我们通常使用GCC时，编译器会依次做如下工作：preprocess(预处理)，compilation(编译)，assembly(汇编)，link(链接)。gcc提供了一些选项参数能够让编译器停在某个过程(如编译过程)，比如 -c选项表示只走到“汇编”这一步，生成的是汇编后的目标文件。本文主要介绍gcc常用的选项参数及其作用。
1.-c 对源代码进行预处理、编译、汇编，但不执行链接，产生的是源代码的目标文件(*.o)

jie$ vi test.c
jie$ cat test.c
#include <stdio.h>
#define PI  3.14
int main()
{printf("%f\n",PI);return 0;
}
jie$ gcc -c test.c
jie$ ls
test.c  test.o

2.-S 对源代码进行预处理、编译，不执行汇编、链接工作，有时我们想查看源代码的汇编代码，可以通过-S 选项实现。

jie$ cat test.c
#include <stdio.h>
#define PI  3.14
int main()
{printf("%f\n",PI);return 0;
}
jie$ gcc -S test.c
jie$ ls
test.c  test.s
jie$ file test.s
test.s: assembler source, ASCII text
jie$ cat test.s.file   "test.c".section    .rodata
.LC1:.string "%f\n".text.globl  main.type   main, @function
main:
.LFB0:.cfi_startprocpushq   %rbp.cfi_def_cfa_offset 16.cfi_offset 6, -16movq    %rsp, %rbp.cfi_def_cfa_register 6subq    $16, %rspmovabsq $4614253070214989087, %raxmovq    %rax, -8(%rbp)movsd   -8(%rbp), %xmm0movl    $.LC1, %edimovl    $1, %eaxcall    printfmovl    $0, %eaxleave.cfi_def_cfa 7, 8ret.cfi_endproc
.LFE0:.size   main, .-main.ident  "GCC: (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) 5.4.0 20160609".section    .note.GNU-stack,"",@progbits

3. -E 仅对源代码进行预处理(比如替换宏)，这个选项不会像之前一样产生一个文件，而是直接将结果输出到屏幕。

jie$ cat test.c
#include <stdio.h>
#define PI  3.14
int main()
{printf("%f\n",PI);return 0;
}
jie$ gcc -E test.c
.......
.......
.......
int main()
{printf("%f\n",3.14);return 0;
}

可以通过重定向将结果定向到文件。

jie$ gcc -E test.c > test.e

4.-D 定义宏，与源代码中#define指令定义的宏效果一样。

jie$ cat test.c
#include <stdio.h>
int main()
{printf("%f\n",PI);return 0;
}
jie$ gcc -DPI=3.14 -o my_test  test.c
jie$ ./my_test
3.140000

5.-v 将编译过程中运行细节显示在屏幕上(错误输出stderr)，可以将编译器的每步工作细节都展现出来。

jie$ gcc -v -o my_test test.c
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/lto-wrapper
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-5/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,java,go,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-5 --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --with-system-zlib --disable-browser-plugin --enable-java-awt=gtk --enable-gtk-cairo --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-5-amd64/jre --enable-java-home --with-jvm-root-dir=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-5-amd64 --with-jvm-jar-dir=/usr/lib/jvm-exports/java-1.5.0-gcj-5-amd64 --with-arch-directory=amd64 --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --enable-objc-gc --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4)
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-o' 'my_test' '-mtune=generic' '-march=x86-64'/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/cc1 -quiet -v -imultiarch x86_64-linux-gnu test.c -quiet -dumpbase test.c -mtune=generic -march=x86-64 -auxbase test -version -fstack-protector-strong -Wformat -Wformat-security -o /tmp/ccddEK9Q.s
GNU C11 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) version 5.4.0 20160609 (x86_64-linux-gnu)compiled by GNU C version 5.4.0 20160609, GMP version 6.1.0, MPFR version 3.1.4, MPC version 1.0.3
GGC heuristics: --param ggc-min-expand=96 --param ggc-min-heapsize=124542
ignoring nonexistent directory "/usr/local/include/x86_64-linux-gnu"
ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../../x86_64-linux-gnu/include"
#include "..." search starts here:
#include <...> search starts here:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include/usr/local/include/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include-fixed/usr/include/x86_64-linux-gnu/usr/include
End of search list.
GNU C11 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) version 5.4.0 20160609 (x86_64-linux-gnu)compiled by GNU C version 5.4.0 20160609, GMP version 6.1.0, MPFR version 3.1.4, MPC version 1.0.3
GGC heuristics: --param ggc-min-expand=96 --param ggc-min-heapsize=124542
Compiler executable checksum: 78b6f8b2ed219a71c67c16db887e4800
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-o' 'my_test' '-mtune=generic' '-march=x86-64'as -v --64 -o /tmp/ccbIpzZI.o /tmp/ccddEK9Q.s
GNU assembler version 2.26.1 (x86_64-linux-gnu) using BFD version (GNU Binutils for Ubuntu) 2.26.1
COMPILER_PATH=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/
LIBRARY_PATH=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../../lib/:/lib/x86_64-linux-gnu/:/lib/../lib/:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/../lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../:/lib/:/usr/lib/
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-o' 'my_test' '-mtune=generic' '-march=x86-64'/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/collect2 -plugin /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/liblto_plugin.so -plugin-opt=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/lto-wrapper -plugin-opt=-fresolution=/tmp/ccDLPQRA.res -plugin-opt=-pass-through=-lgcc -plugin-opt=-pass-through=-lgcc_s -plugin-opt=-pass-through=-lc -plugin-opt=-pass-through=-lgcc -plugin-opt=-pass-through=-lgcc_s --sysroot=/ --build-id --eh-frame-hdr -m elf_x86_64 --hash-style=gnu --as-needed -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 -z relro -o my_test /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/crt1.o /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/crti.o /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/crtbegin.o -L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5 -L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu -L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../../lib -L/lib/x86_64-linux-gnu -L/lib/../lib -L/usr/lib/x86_64-linux-gnu -L/usr/lib/../lib -L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../.. /tmp/ccbIpzZI.o -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed -lc -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/crtend.o /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/../../../x86_64-linux-gnu/crtn.o

6**.-Wall 使GCC产生尽可能多的警告信息**
警告信息虽然不能算作错误，但却很可能成为错误的来源。一个好的程序员应该尽量避免产生警告信息，使自己的代码始终保持标准、健壮。所以应将警告信息当成编码错误来对待。
如果在编译程序时带上-Werror选项，那么GCC会在产生警告时停止编译

gcc -Wall -o test test.c
gcc -Werror -o test test.c

7.-I 指定头文件包含目录

jie$ tree .
.
├── header
│   └── add.h
├── source
│   └── add.c
└── test.c
jie$ cat test.c
#include <stdio.h>
#include "add.h"
#define PI  3.14
int main()
{printf("%f\n",PI);printf("%d\n",add(6,8));return 0;
}
jie$ cat ./header/add.h
int add(int a,int b);
jie$ cat ./source/add.c
int add(int a,int b)
{return a+b;
}
jie$ gcc test.c ./source/add.c
test.c:2:17: fatal error: add.h: No such file or directory
compilation terminated.
jie$ gcc -I ./header/ test.c ./source/add.c
jie$ ls
a.out  header  source  test.c
jie$ a.out
3.140000
14

8. -L 指定库文件目录,假定在/home/jie/lib目录下动态库文件libadd.so和静态库文件libadd.a。

$ gcc -o my_test –L /home/jie/lib -static –ladd –o foo test.c

-l选项指示GCC去链接静态库文件libadd.a。Linux下的库文件命名有一个约定，即库文件以lib三个字母开头，因为所有的库文件都遵循这个约定，故在用-l选项指定链接的库文件名时可以省去lib三个字母。Linux下的库文件分为动态链接库（.so文件）和静态链接库（.a文件）。GCC默认为动态库优先，若想在动态库和静态库同时存在的时候链接静态库需要指明为
-static选项。
这里顺便补充一下库链接时搜索路径顺序：
静态库：
1. ld会先搜索GCC命令中-L指定的目录
2. 再搜索gcc的环境变量LIBRARY_PATH
3. 再搜索目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib
动态库:
1. 编译目标代码时-L指定的目录
2. 环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径
4. 默认的动态库搜索路径/lib
5. 默认的动态库搜索路径/usr/lib
有关环境变量：
LIBRARY_PATH环境变量：指定程序静态链接库文件搜索路径
LD_LIBRARY_PATH环境变量：指定程序动态链接库文件搜索路径
9.-std= 指定语言标准

$ gcc -o my_test -std=c90 test.c
jie$ ls
my_test  test.c
jie$ ./my_test
3.140000

10.代码优化选项
GCC提供不同等级的代码优化功能。开关选项是：-On，n取值为0到3。默认为1。-O0表示没有优化，而-O3是最高优化。优化级别越高代码运行越快，但并不是所有代码都能够加载最高优化，而应该视具体情况而定。但一般都使用-O2选项，因为它在优化长度、编译时间和代码大小之间，取得了一个比较好的平衡点。

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