GCC 编译命令

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今天突然被同事问道一个GCC编译命令的问题，感觉对相应内容生疏了，赶紧整理下相关内容，梳理下相关知识。

GCC命令提供了非常多的命令选项，但并不是所有都要熟悉，初学时掌握几个常用的就可以了，到后面再慢慢学习其它选项，免得因选项太多而打击了学习的信心。

一. 常用编译命令选项

假设源程序文件名为test.c。

1. 无选项编译链接
用法：#gcc test.c
作用：将test.c预处理、汇编、编译并链接形成可执行文件。这里未指定输出文件，默认输出为a.out。

2. 选项 -o
用法：#gcc test.c -o test
作用：将test.c预处理、汇编、编译并链接形成可执行文件test。-o选项用来指定输出文件的文件名。

3. 选项 -E
用法：#gcc -E test.c -o test.i
作用：将test.c预处理输出test.i文件。

4. 选项 -S
用法：#gcc -S test.i
作用：将预处理输出文件test.i汇编成test.s文件。

5. 选项 -c
用法：#gcc -c test.s
作用：将汇编输出文件test.s编译输出test.o文件。

6. 无选项链接
用法：#gcc test.o -o test
作用：将编译输出文件test.o链接成最终可执行文件test。

7. 选项-O
用法：#gcc -O1 test.c -o test
作用：使用编译优化级别1编译程序。级别为1~3，级别越大优化效果越好，但编译时间越长。

二. 多源文件的编译方法

如果有多个源文件，基本上有两种编译方法：
[假设有两个源文件为test.c和testfun.c]

1. 多个文件一起编译
用法：#gcc testfun.c test.c -o test
作用：将testfun.c和test.c分别编译后链接成test可执行文件。

2. 分别编译各个源文件，之后对编译后输出的目标文件链接。
用法：
#gcc -c testfun.c //将testfun.c编译成testfun.o
#gcc -c test.c   //将test.c编译成test.o
#gcc -o testfun.o test.o -o test //将testfun.o和test.o链接成test

以上两种方法相比较，第一中方法编译时需要所有文件重新编译，而第二种方法可以只重新编译修改的文件，未修改的文件不用重新编译。

3库文件连接

开发软件时，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，我们要用的库不再这些目录下，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。

例如我们的程序test.c是在linux上使用c连接mysql，这个时候我们需要去mysql官网下载MySQL Connectors的C库，下载下来解压之后，有一个include文件夹，里面包含mysql connectors的头文件，还有一个lib文件夹，里面包含二进制so文件libmysqlclient.so

其中inclulde文件夹的路径是/usr/dev/mysql/include,lib文件夹是/usr/dev/mysql/lib

3.1编译成可执行文件

首先我们要进行编译test.c为目标文件，这个时候需要执行

gcc –c –I /usr/dev/mysql/include test.c –o test.o

3.2链接

最后我们把所有目标文件链接成可执行文件:

gcc –L /usr/dev/mysql/lib –lmysqlclient test.o –o test

Linux下的库文件分为两大类分别是动态链接库（通常以.so结尾）和静态链接库（通常以.a结尾），二者的区别仅在于程序执行时所需的代码是在运行时动态加载的，还是在编译时静态加载的。

3.3强制链接时使用静态链接库

默认情况下， GCC在链接时优先使用动态链接库，只有当动态链接库不存在时才考虑使用静态链接库，如果需要的话可以在编译时加上-static选项，强制使用静态链接库。

在/usr/dev/mysql/lib目录下有链接时所需要的库文件libmysqlclient.so和libmysqlclient.a，为了让GCC在链接时只用到静态链接库，可以使用下面的命令:

gcc –L /usr/dev/mysql/lib –static –lmysqlclient test.o –o test

静态库链接时搜索路径顺序：

1. ld会去找GCC命令中的参数-L
2. 再找gcc的环境变量LIBRARY_PATH
3. 再找内定目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib 这是当初compile gcc时写在程序内的

动态链接时、执行时搜索路径顺序:

1. 编译目标代码时指定的动态库搜索路径
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