C/C++ GCC

Update: 2026-03-09 >> Creator：ljf12825

基本概念

基础语法

gcc/g++ [选项] [源文件] [选项] [目标文件]

常用选项

基本选项

选项	作用
`-o <file>`	指定输出文件名
`-c`	只编译不链接，生成目标文件(.o)
`-E`	只进行预处理不编译
`-S`	编译到汇编语言，不汇编
`-v`	显示编译过程的详细信息

输出默认文件名

gcc main.c

没有-o参数
GCC默认会把可执行文件叫a.out（这是Unix系统的传统名字）

输出指定文件名

gcc main.c -o main

gcc内部进行以下四个阶段

预处理：处理宏定义、头文件包含等
编译：将预处理后的文件编译成汇编代码
汇编：将汇编代码转换成机器码
链接：将目标文件链接成可执行文件

在链接完成后，中间文件会被删除掉

预处理

不指定文件名

gcc -E main.c

这会执行标准输出，将结果打印到屏幕上

指定文件名

gcc -E main.c -o main.i

main.i这个名字可以自定义，扩展名也可以自定义，比如.txt, .abc

常见约定

扩展名	含义	常用性
`.i`	预处理后的C文件	最常用
`.ii`	预处理后的C++文件	最常用
`.txt`	文本文件	可用
无扩展名	任意文件名	不推荐

同理对于.s, .o文件也是一样的，这对于gcc来说是可以的，但对于make或其他通过扩展名判断文件类型的工具来说未必行得通

命令：GCC内部调用cpp
作用：
- 处理#include -> 把头文件内容插入进来
- 处理宏定义#define
- 处理条件编译#if/#ifdef
输出一个扩展后的C文件

编译

gcc -S main.i -o main.s

预处理后的文件 -> GCC转换称汇编代码
这一步就是C -> 汇编

main.s是gcc编译阶段最后的人类可读的文件

汇编

gcc -c main.s -o main.o

汇编代码 -> 汇编器(as) -> 目标文件.o
.o文件是机器码二进制，基本不可读
每个.c文件都会生成一个.o文件

.o文件里有

函数的机器指令
数据段、符号表
调用其他库函数的信息

链接

gcc main.o -o main

链接器ld会把.o文件，系统库(libc, libm等)，其他.o问阿金，合并成最终的可执行文件main，这时printf等函数才真正找到实现

警告选项

选项	作用
`-Wall`	显示所有常见警告
`-Wextra`	显示额外警告
`-Werror`	将警告视为错误
`-w`	禁止所有警告
`-pedantic`	遵循标准C,提醒非标准用法

GCC只会报真正严重的语法错误或链接错误

语法错误（如缺括号、括号不匹配）
类型错误（如int *p = "abc";）
链接错误（如调用不存在的函数）

但像初始化、隐式转换、可能丢失精度等警告，默认不报

GCC设计之初遵循“兼容老代码”原则，C语言历史上很多老程序有未初始化、隐式转换等现象，默认警告太多导致就代码编译报满屏，用户体验很差

因此，开发中推荐的做法是

gcc -Wall -Wextra -Werror main.c

这样可以保证代码更安全、更规范，尤其是底层/库开发、游戏引擎开发、嵌入式开发等

`-Wall`

开启常用警告，比如

未使用的函数或变量
不匹配的格式化字符串(printf/scanf)
可能的类型转换问题

但不会开启一些“更严格的检查”

`-Wextra`

常见警告示例

类型	示例代码	警告
未使用参数	`int f(int x){return 0;}`	`unused parameter 'x'`
空函数体	`void f(){}`	`empty body` (depends)
不完全初始化数组	`int arr[5] = {1,2};`	`missing initializer for element 2`
多余的逗号	`int arr[] = {1,2,};`	`extra comma`
隐式`int`转换	`char c = 200;`	`oveerflow in implicit constant conversion`
`return`没有值	`int f(){}`	`control reaches end of non-void function`

不同版本GCC会有差异

优化选项

选项	作用
`-O0`	不优化（默认）
`-O1`	基本优化
`-O2`	进一步优化（推荐）
`-O3`	最高级别优化
`-Os`	优化代码大小

调试选项

选项	作用
`-g`	生成调试信息
`-ggdb`	生成GDB专用的调试信息
`-pg`	生成性能分析信息

语言标准选项

-std

gcc -std=c99 file.c

c99
c11
gnu99
c++11
c++20

使用示例

基本编译

# 编译单个文件
gcc main.c -o main
g++ main.cpp -o main

# 编译并运行
gcc main.c -o main && ./main

多文件编译

# 方式1：直接编译多个文件
gcc file1.c file2.c file3.c -o program

# 方式2：分步编译（适合大型项目）
gcc -c file1.c -o file1.o
gcc -c file2.c -o file2.o
gcc file1.o file2.o -o program

链接库文件

# 链接数学库
gcc program.c -o program -lm

# 链接pthread线程库
g++ program.cpp -o program -lpthread

# 指定库路径
g++ program.cpp -o program -L/path/to/lib -lmylib

包含头文件

# 添加头文件搜索路径
g++ program.cpp -o program -I/path/to/include

编译过程

gcc/g++编译分为四个阶段