Linux操作系统中GCC的应用介绍

在为Linux开发应用程序时，绝大多数情况下使用的都是C语言，因此几乎每一位Linux 程序员面临的首要问题都是如何灵活运用C编译器。目前Linux 下最常用的C语言编译器是GCC（GNU Compiler Collection），它是GNU项目中符合ANSI C标准的编译系统，能够编译用C、C++和Object C等语言编写的程序。GCC不仅功能非常强大，结构也异常灵活。最值得称道的一点就是它可以通过不同的前端模块来支持各种语言，如Java、 Fortran、Pascal、Modula-3和Ada等。

开放、自由和灵活是Linux的魅力所在，而这一点在GCC上的体现就是程序员通过它能够更好地控制整个编译过程。在使用GCC编译程序时，编译过程可以被细分为四个阶段：

◆ 预处理（Pre-Processing）

◆ 编译（Compiling）

◆ 汇编（Assembling）

◆ 链接（Linking）

Linux程序员可以根据自己的需要让 GCC在编译的任何阶段结束，以便检查或使用编译器在该阶段的输出信息，或者对最后生成的二进制文件进行控制，以便通过加入不同数量和种类的调试代码来为 今后的调试做好准备。和其它常用的编译器一样，GCC也提供了灵活而强大的代码优化功能，利用它可以生成执行效率更高的代码。

GCC提供了30多条警告信息和三个警告级别，使用它们有助于增强程序的稳定性和可移植性。此外，GCC还对标准的C和C++语言进行了大量的扩展，提高程序的执行效率，有助于编译器进行代码优化，能够减轻编程的工作量。

GCC起步

在学习使用GCC之前，下面的这个例子能够帮助用户迅速理解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清单1所示的代码：

清单1：hello.c

#include 
int main(void)
{
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
# ./hello
Hello world, Linux programming!

从程序员的角度看，只需简单地执行一条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需要调用预处理程序 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.cpp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.o

GCC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 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仍然会按照预处理、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浪费时间的。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。

[1] [2] 下一页