1.前言
GCC编译器的手册(GCC MANUAL)的英文版已经非常全面，并且结构也非常完善了，只是一直都没有中文的版本，我这次阅读了GCC编译器的主要内容，对手册的内容进行了结构性的了解，认为有必要对这次阅读的内容进行整理，为以后的工作做准备。
由于我对这个英文手册的阅读也仅仅是结构性的。因此有很多地方并没有看，所以这篇文档的内容我也只能写出部分，对于以后需要详细了解的地方，会再往这篇文档中增添内容，需要增添的内容主要是编译器的各种开关。
2. GCC功能介绍
GCC编译器完成从C、C++、objective-C等源文件向运行在特定CPU硬件上的目标代码的转换（这是任何一个编译器需要完成的任务）。
GCC能够处理的源文件分为C、C++、Objective-C、汇编语言等。对于这些源文件，用他们的后缀名进行标示。GCC能够处理的后缀有：
a. *.c *.C (C语言)
b. *.cxx *.cc (C++语言)
c. *.m (面向对象的C)
d. *.i (预处理后的C语言源文件)
e. *.ii (预处理后的C++语言源文件)
f. *.s *.S (汇编语言)
h. *.h (头文件)
目标文件可以是：
a. *.o 编译连接后的目标文件
b. *.a 库文件
编译器把编译生成目标代码的任务分为以下4步：
a.预处理，把预处理命令扫描处理完毕；
b.编译，把预处理后的结果编译成汇编或者目标模块；
c.汇编，把编译出来的结果汇编成具体CPU上的目标代码模块；
d.连接，把多个目标代码模块连接生成一个大的目标模块；
3. GCC开关
GCC的运行开关共分为11类，这是类开关从11个方面控制着GCC程序的运行，以达到特定的编译目的。
3.1. 全局开关(OVERALL OPTIONS)
全局开关用来控制在“GCC功能介绍”中的GCC的4个步骤的运行，在缺省的情况下，这4个步骤都是要执行的，但是当给定一些全局开关后，这些步骤就会在某一步停止执行，这产生中间结果，例如可能你只是需要中间生成的预处理的结果或者是汇编文件(比如拟的目的是为了看某个CPU上的汇编语言怎么写)。
3.1.1. –x language
对于源文件是用什么语言编写的，可以通过文件名的后缀来标示，也可以用这开关。指定输入文件是什么语言编写的，language 可以是如下的内容
a. c
b. objective-c
c. c-header
d. c++
e.cpp-output
f.assembler
g.assembler-with-cpp
3.1.2.–x none
把上一节介绍的-x开关都给关掉了。
3.1.3. –c
编译成把源文件目标代码，不做连接的动作。
3.1.4. –S
把源文件编译成汇编代码，不做汇编和连接的动作。
3.1.5. –E
只把源文件进行预处理之后的结果输出来。不做编译，汇编，连接的动作。
3.1.6. –o file
指明输出文件名是file。
3.1.7. –v
把整个编译过程的输出信息都给打印出来。
3.1.8.–pipe
由于gcc的工作分为好几步才完成，所以需要在过程中生成临时文件，使用-pipe就是用管道替换临时文件。
3.2. 语言相关开关(Language Options)
用来处理和语言相关的控制开关。
3.2.1.–ansi
这个开关让GCC编译器把所有的gnu的编译器特性都给关掉，让你的程序可以和ansi标准兼容。
除了以上的开关外，语言相关开关还有很多，如果在以后的工作学习中遇到了再加不迟！3.3.预处理开关(Preprocessor Options)
用来控制预处理所设置的开关。
3.3.1. –include file
在编译之前，把file包含进去，相当于在所有编译的源文件最前面加入了一个#include <file>语句，这样做更“省油”。
3.3.2. –imacros file
同-include file 一样。不过这个文件在具体编译的时候只有里面定义的宏才起作用，所以值用来在file文件里面定义宏。
3.3.3. –nostdinc
在搜寻include 的文件路径中去掉标准的c语言头文件搜索路径，例如stdio.h文件就是放在标准头文件搜索路径下。
3.3.4. –nostdinc++
同上，只是去掉的是标准C++语言的头文件搜索路径。
3.3.5. –C
同-E参数配合使用。让预处理后的结果，把注释保留，让人能够比较好读它。
3.3.6. –Dmacro
把macro定义为字符串’1’。
3.3.7. –Dmacro = defn
把macro定义为defn。
3.3.8. –Umacro
把对macro的定义取消。
除了以上的开关外，预处理相关开关还有很多，如果在以后的工作学习中遇到了再加不迟！
3.4. 汇编开关(Assembler Option)
用来控制汇编行为的开关。
3.4.1. –Wa , option
把option作为开关送给汇编程序。如果option里面有逗号，则作为好几行进行处理。
3.5.连接开关(Linker Options)
用来控制连接过程的开关选项。
3.5.1. object-file-name
3.5.2. –llibrary
连接库文件开关。例如-lugl，则是把程序同libugl.a文件进行连接。
3.5.3. –lobjc
这个开关用在面向对象的C语言文件的库文件处理中。
3.5.4. –nostartfiles
在连接的时候不把系统相关的启动代码连接进来。
3.5.5. –nostdlib
在连接的时候不把系统相关的启动文件和系统相关的库连接进来。
3.5.6. –static
在一些系统上支持动态连接，这个开关则不允许动态连接。
3.5.7. –shared
生成可共享的被其他程序连接的目标模块。
连接相关的开关还有一些，以后需要的时候再补。
3.6.目录相关开关(Directory Options)
用于定义与目录操作相关的开关。
3.6.1. –Idir
宏include需要搜寻的目录。
3.6.2.–I-
与-I开关类似。
3.6.3.–Ldir
搜寻库文件(*.a)的路径。
和目录相关的开关还有很多，以后需要再加。
3.7. 警告开关(Warning Options)
与警告处理相关的开关。
3.7.1.–fsyntax-only
只检查代码中的语法错误，但并没有输出。
3.7.2. –w
禁止一切警告信息打印出来。
3.7.3. –Wno-import
禁止对宏#import提出警告。
3.7.4. –pedantic
3.7.5. –pedantic-errors
3.7.6. –W
还有很多与警告处理相关的开关，以后再补。
3.8. 调试开关(Debugging Options)
3.8.1.–g
把调试开关打开，让编译的目标文件有调试信息。
还有很多与调试处理相关的开关，以后再补。
3.9. 优化开关(Optimization Options)
-O1 –O2 –O3 –O0，这些开关分别控制优化的强度，-O3最强。
3.10. 目标机开关(Target Options)
3.10.1. –b machine
在有的时候，Gcc编译器编译出来的目标代码并不是在运行这个编译动作的机器上运行而是另外一台机器，这种编译叫做交叉编译，用来运行最终目标代码的得机器叫做目标机，machine就是用来指明目标机的类型的。
3.10.2. –V version
用来告诉编译器使用它的多少版本的功能，version参数用来表示版本。
3.11. CPU相关开关(Machine Dependent Options)
比较多，也是在交叉编译的时候用得着。以后再说。
3.12. 生成代码开关(Code Generation Options)
********************************************************************************************
GCC 使用指南
使用语法：
gcc [ option | 20041012141827.htm ]...
g++ [ option | 20041012141827.htm ]...
其中 option 为 gcc 使用时的选项(后面会再详述)，
而 20041012141827.htm 为欲以 gcc 处理的文件
说明：
这 C 与 C++ 的 compiler 已将产生新程序的相关程序整合起来。产
生一个新的程序需要经过四个阶段：预处理、编译、汇编、连结，而这两
个编译器都能将输入的文件做不同阶段的处理。虽然原始程序的扩展名可
用来分辨编写原始程序码所用的语言，但不同的compiler，其预设的处理
程序却各不相同：
gcc 预设经由预处理过(扩展名为.i)的文件为 C 语言，并於程式
连结阶段以 C 的连结方式处理。
g++ 预设经由预处理过(扩展名为.i)的文件为 C++ 语言，并於程
序连结阶段以 C++ 的连结方式处理。
原始程序码的扩展名指出所用编写程序所用的语言，以及相对应的处
理方法：
.c C 原始程序 ； 预处理、编译、汇编
.C C++ 原始程序 ； 预处理、编译、汇编
.cc C++ 原始程序 ； 预处理、编译、汇编
.cxx C++ 原始程序 ； 预处理、编译、汇编
.m Objective-C 原始程序 ； 预处理、编译、汇编
.i 已经过预处理之 C 原始程序 ； 编译、汇编
.ii 已经过预处理之 C++ 原始程序 ； 编译、汇编
.s 组合语言原始程序 ； 汇编
.S 组合语言原始程序 ； 预处理、汇编
.h 预处理文件(标头文件) ； (不常出现在指令行)
其他扩展名的文件是由连结程序来处理，通常有：
.o Object file
.a Archive file
除非编译过程出现错误，否则 "连结" 一定是产生一个新程序的最
後阶段。然而你也可以以 -c、-s 或 -E 等选项，将整个过程自四
个阶段中的其中一个停止。在连结阶段，所有与原始码相对应的
.o 文件、程序库、和其他无法自文件名辨明属性的文件(包括不以 .o
为扩展名的 object file 以及扩展名为 .a 的 archive file)都会
交由连结程序来处理(在指令行将那些文件当作连结程序的参数传给
连结程序)。
选项：
不同的选项必须分开来下：例如 `-dr' 这个选项就与 `-d -r' 大
不相同。
绝大部份的 `-f' 及 `-W' 选项都有正反两种形式：-fname 及
-fno-name (或 -Wname 及 -Wno-name)。以下只列出非预设的那个
形式。
以下是所有选项的摘要。以形式来分类。选项的意义将另辟小节说
明。
一般性(概略、常用的)选项
-c -S -E -o file -pipe -v -x language
程序语言选项
-ansi -fall-virtual -fcond-mismatch
-fdollars-in-identifiers -fenum-int-equiv
-fexternal-templates -fno-asm -fno-builtin
-fno-strict-prototype -fsigned-bitfields
-fsigned-char -fthis-is-variable
-funsigned-bitfields -funsigned-char
-fwritable-strings -traditional -traditional-cpp
-trigraphs
编译时的警告选项
-fsyntax-only -pedantic -pedantic-errors -w -W
-Wall -Waggregate-return -Wcast-align -Wcast-qual
-Wchar-subscript -Wcomment -Wconversion
-Wenum-clash -Werror -Wformat -Wid-clash-len
-Wimplicit -Winline -Wmissing-prototypes
-Wmissing-declarations -Wnested-externs -Wno-import
-Wparentheses -Wpointer-arith -Wredundant-decls
-Wreturn-type -Wshadow -Wstrict-prototypes -Wswitch
-Wtemplate-debugging -Wtraditional -Wtrigraphs
-Wuninitialized -Wunused -Wwrite-strings
除错选项
-a -dletters -fpretend-float -g -glevel -gcoff
-gxcoff -gxcoff+ -gdwarf -gdwarf+ -gstabs -gstabs+
-ggdb -p -pg -save-temps -print-file-name=library
-print-libgcc-file-name -print-prog-name=program
最佳化选项
-fcaller-saves -fcse-follow-jumps -fcse-skip-blocks
-fdelayed-branch -felide-constructors
-fexpensive-optimizations -ffast-math -ffloat-store
-fforce-addr -fforce-mem -finline-functions
-fkeep-inline-functions -fmemoize-lookups
-fno-default-inline -fno-defer-pop
-fno-function-cse -fno-inline -fno-peephole
-fomit-frame-pointer -frerun-cse-after-loop
-fschedule-insns -fschedule-insns2
-fstrength-reduce -fthread-jumps -funroll-all-loops
-funroll-loops -O -O2
预处理选项
-Aassertion -C -dD -dM -dN -Dmacro[=defn] -E -H
-idirafter dir -include file -imacros file -iprefix
file -iwithprefix dir -M -MD -MM -MMD -nostdinc -P
-Umacro -undef
汇编程序选项
-Wa,option
连结程序选项
-llibrary -nostartfiles -nostdlib -static -shared
-symbolic -Xlinker option -Wl,option -u symbol
目录选项
-Bprefix -Idir -I- -Ldir
Target Options
-b machine -V version
与机器(平台)相关的选项
M680x0 Options
-m68000 -m68020 -m68020-40 -m68030 -m68040 -m68881
-mbitfield -mc68000 -mc68020 -mfpa -mnobitfield
-mrtd -mshort -msoft-float
VAX Options
-mg -mgnu -munix
SPARC Options
-mepilogue -mfpu -mhard-float -mno-fpu
-mno-epilogue -msoft-float -msparclite -mv8
-msupersparc -mcypress
Convex Options
-margcount -mc1 -mc2 -mnoargcount
AMD29K Options
-m29000 -m29050 -mbw -mdw -mkernel-registers
-mlarge -mnbw -mnodw -msmall -mstack-check
-muser-registers
M88K Options
-m88000 -m88100 -m88110 -mbig-pic
-mcheck-zero-division -mhandle-large-shift
-midentify-revision -mno-check-zero-division
-mno-ocs-debug-info -mno-ocs-frame-position
-mno-optimize-arg-area -mno-serialize-volatile
-mno-underscores -mocs-debug-info
-mocs-frame-position -moptimize-arg-area
-mserialize-volatile -mshort-data-num -msvr3 -msvr4
-mtrap-large-shift -muse-div-instruction
-mversion-03.00 -mwarn-passed-structs
RS6000 Options
-mfp-in-toc -mno-fop-in-toc
RT Options
-mcall-lib-mul -mfp-arg-in-fpregs -mfp-arg-in-gregs
-mfull-fp-blocks -mhc-struct-return -min-line-mul
-mminimum-fp-blocks -mnohc-struct-return
MIPS Options
-mcpu=cpu type -mips2 -mips3 -mint64 -mlong64
-mlonglong128 -mmips-as -mgas -mrnames -mno-rnames
-mgpopt -mno-gpopt -mstats -mno-stats -mmemcpy
-mno-memcpy -mno-mips-tfile -mmips-tfile
-msoft-float -mhard-float -mabicalls -mno-abicalls
-mhalf-pic -mno-half-pic -G num -nocpp
i386 Options
-m486 -mno-486 -msoft-float -mno-fp-ret-in-387
HPPA Options
-mpa-risc-1-0 -mpa-risc-1-1 -mkernel -mshared-libs
-mno-shared-libs -mlong-calls -mdisable-fpregs
-mdisable-indexing -mtrailing-colon
i960 Options
-mcpu-type -mnumerics -msoft-float
-mleaf-procedures -mno-leaf-procedures -mtail-call
-mno-tail-call -mcomplex-addr -mno-complex-addr
-mcode-align -mno-code-align -mic-compat
-mic2.0-compat -mic3.0-compat -masm-compat
-mintel-asm -mstrict-align -mno-strict-align
-mold-align -mno-old-align
DEC Alpha Options
-mfp-regs -mno-fp-regs -mno-soft-float -msoft-float
System V Options
-G -Qy -Qn -YP,paths -Ym,dir
Code Generation Options
-fcall-saved-reg -fcall-used-reg -ffixed-reg
-finhibit-size-directive -fnonnull-objects
-fno-common -fno-ident -fno-gnu-linker
-fpcc-struct-return -fpic -fPIC
-freg-struct-returno -fshared-data -fshort-enums
-fshort-double -fvolatile -fvolatile-global
-fverbose-asm
PRAGMAS
Two `#pragma' directives are supported for GNU C++, to
permit using the same header file for two purposes: as a
definition of interfaces to a given object class, and as
the full definition of the contents of that object class.
#pragma interface
(C++ only.) Use this directive in header files
that define object classes, to save space in most
of the object files that use those classes. Nor-
mally, local copies of certain information (backup
copies of inline member functions, debugging infor-
mation, and the internal tables that implement vir-
tual functions) must be kept in each object file
that includes class definitions. You can use this
pragma to avoid such duplication. When a header
file containing `#pragma interface' is included in
a compilation, this auxiliary information will not
be generated (unless the main input source file it-
self uses `#pragma implementation'). Instead, the
object files will contain references to be resolved
at link time.
#pragma implementation
#pragma implementation "objects.h"
(C++ only.) Use this pragma in a main input file,
when you want full output from included header
files to be generated (and made globally visible).
The included header file, in turn, should use
`#pragma interface'. Backup copies of inline mem-
ber functions, debugging information, and nbsp; the in-
ternal tables used to implement virtual functions
are all generated in implementation files.
If you use `#pragma implementation' with no argu-
ment, it applies to an include file with the same
basename as your source file; for example, in
`allclass.cc', `#pragma implementation' by itself
is equivalent to `#pragma implementation
"allclass.h"'. Use the string argument if you want
a single implementation file to include code from
multiple header files.
There is no way to split up the contents of a sin-
gle header file into multiple implementation files.
文件说明
file.c C source file
file.h C header (preprocessor) file
file.i 经预处理过的 C source file
file.C C++ source file
file.cc C++ source file
file.cxx C++ source file
file.m Objective-C source file
file.s assembly language file
file.o object file
a.out link edited output
TMPDIR/cc* temporary files
LIBDIR/cpp preprocessor
LIBDIR/cc1 compiler for C
LIBDIR/cc1plus compiler for C++
LIBDIR/collect linker front end needed on some machines
LIBDIR/libgcc.a GCC subroutine library
/lib/crt[01n].o start-up routine
LIBDIR/ccrt0 additional start-up routine for C++
/lib/libc.a standard C library, 参阅 man page intro(3)
/usr/include standard directory for #include files
LIBDIR/include standard gcc directory for #include files
LIBDIR/g++-include additional g++ directory for #include
LIBDIR is usually /usr/local/lib/machine/version.
TMPDIR comes from the environment variable TMPDIR (default
/usr/tmp if available, else /tmp).
gcc命令行详解
1.gcc包含的c/c++编译器
gcc,cc,c++,g++,gcc和cc是一样的，c++和g++是一样的。一般c程序就用gcc编译，c++程序就用g++编译。
2.gcc的基本用法
gcc test.c这样将编译出一个名为a.out的程序
gcc test.c -o test这样将编译出一个名为test的程序，-o参数用来指定生成程序的名字
3.为什么会出现undefined reference to 'xxxxx'错误？
首先这是链接错误，不是编译错误，也就是说如果只有这个错误，说明你的程序源码本身没有问题，是你用编译器编译时参数用得不对，你没有指定链接程序要用到得库，比如你的程序里用到了一些数学函数，那么你就要在编译参数里指定程序要链接数学库，方法是在编译命令行里加入-lm。
4.-l参数和-L参数
-l参数 就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名，那么库名跟真正的库文件名有什么关系呢？就拿数学库来说，他的库名是m，他的库文件名是libm.so，很容易看出，把库文件名的头lib和尾.so去掉就是库名了。
好了现在我们知道怎么得到库名了，比如我们自已要用到一个第三方提供的库名字叫libtest.so，那么我们只要把libtest.so拷贝到/usr/lib里，编译时加上-ltest参数，我们就能用上libtest.so库了（当然要用libtest.so库里的函数，我们还需要与libtest.so配套的头文件）。
放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接了，但如果库文件没放在这三个目录里，而是放在其他目录里，这时我们只用-l参数的话，链接还是会出错，出错信息大概是：“/usr/bin/ld: cannot find -lxxx”，也就是链接程序ld在那3个目录里找不到libxxx.so，这时另外一个参数-L就派上用场了，比如常用的X11的库，它放在/usr/X11R6/lib目录下，我们编译时就要用-L/usr/X11R6/lib -lX11参数，-L参数跟着的是库文件所在的目录名。再比如我们把libtest.so放在/aaa/bbb/ccc目录下，那链接参数就是-L/aaa/bbb/ccc
-ltest
另外，大部分libxxxx.so只是一个链接，以RH9为例，比如libm.so它链接到/lib/libm.so.x，/lib/libm.so.6又链接到/lib/libm-2.3.2.so，如果没有这样的链接，还是会出错，因为ld只会找libxxxx.so，所以如果你要用到xxxx库，而只有libxxxx.so.x或者libxxxx-x.x.x.so，做一个链接就可以了ln -s libxxxx-x.x.x.so libxxxx.so
手工来写链接参数总是很麻烦的，还好很多库开发包提供了生成链接参数的程序，名字一般叫xxxx-config，一般放在/usr/bin目录下，比如gtk1.2的链接参数生成程序是gtk-config，执行
gtk-config --libs
就能得到以下输出
"-L/usr/lib -L/usr/X11R6/lib -lgtk -lgdk -rdynamic -lgmodule -lglib -ldl -lXi -lXext -lX11 -lm"
这就是编译一个gtk1.2程序所需的gtk链接参数，xxx-config除了--libs参数外还有一个参数是--cflags用来生成头文件包含目录的，也就是-I参数，在下面我们将会讲到。你可以试试执行gtk-config --libs --cflags，看看输出结果。现在的问题就是怎样用这些输出结果了，最笨的方法就是复制粘贴或者照抄，聪明的办法是在编译命令行里加入这个`xxxx-config --libs --cflags`，比如编译一个gtk程序：gcc gtktest.c `gtk-config --libs
--cflags`这样就差不多了。注意`不是单引号，而是1键左边那个键。
除了xxx-config以外，现在新的开发包一般都用pkg-config来生成链接参数，使用方法跟xxx-config类似，但xxx-config是针对特定的开发包，但pkg-config包含很多开发包的链接参数的生成，用pkg-config --list-all命令可以列出所支持的所有开发包，pkg-config的用法就是pkg-config pagName --libs --cflags，其中pagName是包名，是pkg-config--list-all里列出名单中的一个，比如gtk1.2的名字就是gtk+，pkg-config
gtk+ --libs --cflags的作用跟gtk-config --libs --cflags是一样的。比如：gcc gtktest.c `pkg-config gtk+ --libs --cflags`。
5.-include和-I参数
-include用来包含头文件，但一般情况下包含头文件都在源码里用＃i nclude xxxxxx实现，-include参数很少用。-I参数是用来指定头文件目录，/usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但是如果头文件不在/usr/include里我们就要用-I参数指定了，比如头文件放在/myinclude目录里，那编译命令行就要加上-I/myinclude参数了，如果不加你会得到一个"xxxx.h: No such file or directory"的错误。-I参数可以用相对路径，比如头文件在当前目录，可以用-I.来指定。上面我们提到的--cflags参数就是用来生成-I参数的。
6.-O参数
这是一个程序优化参数，一般用-O2就是，用来优化程序用的，比如gcc test.c -O2，优化得到的程序比没优化的要小，执行速度可能也有所提高（我没有测试过）。
7.-shared参数
编译动态库时要用到，比如gcc -shared test.c -o libtest.so
8.几个相关的环境变量
PKG_CONFIG_PATH：用来指定pkg-config用到的pc文件的路径，默认是/usr/lib/pkgconfig，pc文件是文本文件，扩展名是.pc，里面定义开发包的安装路径，Libs参数和Cflags参数等等。
CC：用来指定c编译器。
CXX：用来指定cxx编译器。
LIBS：跟上面的--libs作用差不多。
CFLAGS:跟上面的--cflags作用差不多。
CC，CXX，LIBS，CFLAGS手动编译时一般用不上，在做configure时有时用到，一般情况下不用管。
环境变量设定方法：
export ENV_NAME=xxxxxxxxxxxxxxxxx
9.关于交叉编译
交叉编译通俗地讲就是在一种平台上编译出能运行在体系结构不同的另一种平台上，比如在我们地PC平台(X86 CPU)上编译出能运行在sparc CPU平台上的程序，编译得到的程序在X86 CPU平台上是不能运行的，必须放到sparc CPU平台上才能运行。当然两个平台用的都是linux。这种方法在异平台移植和嵌入式开发时用得非常普遍。
相对与交叉编译，我们平常做的编译就叫本地编译，也就是在当前平台编译，编译得到的程序也是在本地执行。
用来编译这种程序的编译器就叫交叉编译器，相对来说，用来做本地编译的就叫本地编译器，一般用的都是gcc，但这种gcc跟本地的gcc编译器是不一样的，需要在编译gcc时用特定的configure参数才能得到支持交叉编译的gcc。
为了不跟本地编译器混淆，交叉编译器的名字一般都有前缀，比如sparc-xxxx-linux-gnu-gcc，sparc-xxxx-linux-gnu-g++ 等等
10.交叉编译器的使用方法
使用方法跟本地的gcc差不多，但有一点特殊的是：必须用-L和-I参数指定编译器用sparc系统的库和头文件，不能用本地(X86)的库（头文件有时可以用本地的）。
例子：
sparc-xxxx-linux-gnu-gcc test.c -L/path/to/sparcLib -I/path/to/sparcInclude