Linux-Gcc简介GCC使用说明手册.ppt
Linux Gcc简介,目录,主要议题:什么是Gccgcc所遵循的部分约定规则 Gcc的执行过程 Gcc的基本用法和选项 小实例Gcc的错误类型及对策 C语法错误 头文件错误 档案库错误 未定义符号,什么是Gcc,什么是GccLinux系统下的Gcc（GNU C Compiler）是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台编译器，是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多种硬体平台上编译出可执行程序的超级编译器，其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高20%30%。Gcc编译器能将C、C+语言源程序、汇程式化序和目标程序编译、连接成可执行文件，如果没有给出可执行文件的名字，gcc将生成一个名为a.out的文件。在Linux系统中，可执行文件没有统一的后缀，系统从文件的属性来区分可执行文件和不可执行文件。,gcc所遵循的部分约定规则,gcc所遵循的部分约定规则前面提到便宜的后缀问题,而gcc则通过后缀来区别输入文件的类别，下面我们来介绍gcc所遵循的部分约定规则。.c为后缀的文件，C语言源代码文件；.a为后缀的文件，是由目标文件构成的档案库文件；.C，.cc或.cxx 为后缀的文件，是C+源代码文件；.h为后缀的文件，是程序所包含的头文件；.i 为后缀的文件，是已经预处理过的C源代码文件；.ii为后缀的文件，是已经预处理过的C+源代码文件；.m为后缀的文件，是Objective-C源代码文件；.o为后缀的文件，是编译后的目标文件；.s为后缀的文件，是汇编语言源代码文件；.S为后缀的文件，是经过预编译的汇编语言源代码文件。,Gcc的执行过程,Gcc的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)和连接(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(如宏定义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。,Gcc的基本用法和选项,Gcc的基本用法和选项在使用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。,Gcc的基本用法和选项,Gcc的参数选项-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。,Gcc的基本用法和选项,C程序中的头文件包含两种情况 A)#include 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，而对于B类，cpp在当前目录中搜寻头文件，这个选项的作用是告诉cpp，如果在当前目录中没有找到需要的文件，就到指定的dirname目录中去寻找。在程序设计中，如果我们需要的这种包含文件分别分布在不同的目录中，就需要逐个使用-I选项给出搜索路径。-Ldirname，将dirname所指出的目录加入到程序函数档案库文件的目录列表中，是在连接过程中使用的参数。在预设状态下，连接程序ld在系统的预设路径中(如/usr/lib)寻找所需要的档案库文件，这个选项告诉连接程序，首先到-L指定的目录中去寻找，然后到系统预设路径中寻找，如果函数库存放在多个目录下，就需要依次使用这个选项，给出相应的存放目录。-lname，在连接时，装载名字为“libname.a”的函数库，该函数库位于系统预设的目录或者由-L选项确定的目录下。例如，-lm表示连接名为“libm.a”的数学函数库。,小实例,小实例在学习使用 GCC 之前，下面的这个例子能够帮助各位迅速理解 GCC 的工作原理，并将其立即运用到实际的项目开发中去。首先用熟悉的编辑器输入所示的代码：hello.c#include int main()printf(Hello world,Linux programming!n);return 0;然后执行下面的命令编译和运行这段程序：#gcc hello.c-o hello#./helloHello world,Linux programming!,小实例,小实例#gcc hello.o-o hello在采用模块化的设计思想进行软件开发时，通常整个程序是由多个源文件组成的，相应地也就形成了多个编译单元，使用 GCC 能够很好地管理这些编译单元。假设有一个由 foo1.c 和 foo2.c 两个源文件组成的程序，为了对它们进行编译，并最终生成可执行程序 foo，可以使用下面这条命令：#gcc foo1.c foo2.c-o foo如果同时处理的文件不止一个，GCC 仍会按照预处理、编译和链接的过程依次进行。如果深究起来，上面这条命令大致相当于依次执行如下三条命令：#gcc-c foo1.c-o foo1.o#gcc-c foo2.c-o foo2.o#gcc foo1.o foo2.o-o foo在编译一个包含许多源文件的工程时，若只用一条 GCC 命令来完成编译是非常费时的。假设项目中有100个源文件需要编译，并且每个源文件中都包含10000行代码，如果像上面那样仅用一条 GCC 命令来完成编译工作，那么 GCC 需要将每个源文件都重新编译一遍，然后再全部连接起来。很显然，这样浪费的时间相当多，尤其是当用户只是修改了其中某一个文件的时候，完全没有必要将每个文件都重新编译一遍，因为很多已经生成的目标文件是不会改变的。要解决这个问题，关键是要灵活运用 GCC，同时还要借助像 Make 这样的工具。,小实例,小实例从程序员的角度看，只需简单执行一条 GCC 命令就可以了，但从编译器的角度来看，却需要完成一系列非常繁杂的工作。首先，GCC 调用预处理程序 cpp，由它负责展开在源文件中定义的宏，并向其中插入 include 语句所包含的内容；接着，GCC 会调用 ccl 和 as 将处理后的源代码编译成目标代码；最后，GCC 会调用链接程序 ld，把生成的目标代码链接成一个可执行程序。为了更好地理解 GCC 的工作过程，可以把上述编译过程分成几个步骤单独进行，并观察每步的运行结果。第一步是进行预编译，使用-E 参数可以让 GCC 在预处理结束后停止编译过程：#gcc-E hello.c-o hello.i此时若查看 hello.i 文件中的内容，会发现 stdio.h 的内容确实都插到文件里去了，而其它应当被预处理的宏定义也都做了相应的处理。下一步是将 hello.i 编译为目标代码，这可以通过使用-c 参数来完成：#gcc-c hello.i-o hello.oGCC 默认将.i 文件看成是预处理后的 C 语言源代码，因此上述命令将自动跳过预处理步骤而开始执行编译过程，也可以使用-x 参数让 GCC 从指定的步骤开始编译。最后一步是将生成的目标文件链接成可执行文件：,Gcc的错误类型及对策,Gcc的错误类型及对策Gcc编译器如果发现源程序中有错误，就无法继续进行，也无法生成最终的可执行文件。为了便于修改，gcc给出错误资讯，我们必须对这些错误资讯逐个进行分析、处理，并修改相应的语言，才能保证源代码的正确编译连接。gcc给出的错误资讯一般可以分为四大类，下面我们分别讨论其产生的原因和对策。,Gcc的错误类型及对策,Gcc的错误类型及对策第一类C语法错误 错误资讯文件source.c中第n行有语法错误(syntex errror)。这种类型的错误，一般都是C语言的语法错误，应该仔细检查源代码文件中第n行及该行之前的程序，有时也需要对该文件所包含的头文件进行检查。有些情况下，一个很简单的语法错误，gcc会给出一大堆错误，我们最主要的是要保持清醒的头脑，不要被其吓倒，必要的时候再参考一下C语言的基本教材。,Gcc的错误类型及对策,Gcc的错误类型及对策第二类头文件错误 错误资讯找不到头文件head.h(Can not find include file head.h)。这类错误是源代码文件中的包含头文件有问题，可能的原因有头文件名错误、指定的头文件所在目录名错误等，也可能是错误地使用了双引号和尖括号。,Gcc的错误类型及对策,Gcc的错误类型及对策第三类档案库错误 错误资讯连接程序找不到所需的函数库，例如 ld:-lm:No such file or directory 这类错误是与目标文件相连接的函数库有错误，可能的原因是函数库名错误、指定的函数库所在目录名称错误等，检查的方法是使用find命令在可能的目录中寻找相应的函数库名，确定档案库及目录的名称并修改程序中及编译选项中的名称。,Gcc的错误类型及对策,Gcc的错误类型及对策第四类未定义符号 错误资讯有未定义的符号(Undefined symbol)。这类错误是在连接过程中出现的，可能有两种原因一是使用者自己定义的函数或者全局变量所在源代码文件，没有被编译、连接，或者干脆还没有定义，这需要使用者根据实际情况修改源程序，给出全局变量或者函数的定义体；二是未定义的符号是一个标准的库函数，在源程序中使用了该库函数，而连接过程中还没有给定相应的函数库的名称，或者是该档案库的目录名称有问题，这时需要使用档案库维护命令ar检查我们需要的库函数到底位于哪一个函数库中，确定之后，修改gcc连接选项中的-l和-L项。,E N D,
