[建议] GCC 新手入门

C、C++和Java语言
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dbzhang800
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[建议] GCC 新手入门

#1

帖子 dbzhang800 » 2007-12-31 23:06

本文是写给 gcc 新手的入门文章,所以内容比较简单。如果你知道下面3条命令都可以编译c++的话,就不用在本文浪费时间了 :D

代码: 全选

g++ -Wall hellocpp.cpp
gcc -Wall hellocpp.cpp -lstdc++
gfortran -Wall hellocpp.cpp -lstdc++
注:本文最新版在wiki中 http://wiki.ubuntu.org.cn/Gcchowto (建议大家直接访问wiki中的版本)
如果你想找一个集成开发环境,可访问 http://wiki.ubuntu.org.cn/C_Cpp_IDE
如果要搭建Gtk或Qt编译环境,可访问 http://wiki.ubuntu.org.cn/Gtk与Qt编译环境安装与配置


注意:
开始之前请确保已经安装了 build-essential 软件包

编译简单的 C 程序

C 语言经典的入门例子是 Hello World,下面是一示例代码:

代码: 全选

#include <stdio.h>
int
main(void)
{
  printf("Hello, world!\n");
  return 0;
}
我们假定该代码存为文件‘hello.c’。要用 gcc 编译该文件,使用下面的命令:

代码: 全选

$ gcc -Wall hello.c -o hello
该命令将文件‘hello.c’中的代码编译为机器码并存储在可执行文件 ‘hello’中。机器码的文件名是通过 -o 选项指定的。该选项通常作为命令行中的最后一个参数。如果被省略,输出文件默认为 ‘a.out’。

注意到如果当前目录中与可执行文件重名的文件已经存在,它将被复盖。

选项 -Wall 开启编译器几乎所有常用的警告──强烈建议你始终使用该选项。编译器有很多其他的警告选项,但 -Wall 是最常用的。默认情况下GCC 不会产生任何警告信息。当编写 C 或 C++ 程序时编译器警告非常有助于检测程序存在的问题。

本例中,编译器使用了 -Wall 选项而没产生任何警告,因为示例程序是完全合法的。

要运行该程序,输入可执行文件的路径如下:

代码: 全选

$ ./hello
Hello, world!
这将可执行文件载入内存,并使 CPU 开始执行其包含的指令。 路径 ./ 指代当前目录,因此 ./hello 载入并执行当前目录下的可执行文件 ‘hello’。

捕捉错误

如上所述,当用 C 或 C++ 编程时,编译器警告是非常重要的助手。为了说明这一点,下面的例子包含一个微妙的错误:为一个整数值错误地指定了一浮点数控制符‘%f’。

代码: 全选

#include <stdio.h>

int
main (void)
{
  printf ("Two plus two is %f\n", 4);
  return 0;
}
一眼看去该错误并不明显,但是它可被编译器捕捉到,只要启用了警告选项 -Wall

编译上面的程序‘bad.c’,将得到如下的消息:

代码: 全选

$ gcc -Wall bad.c -o bad
bad.c: In function 'main':
bad.c:6: warning: double format, different type arg (arg 2)
这表明文件 ‘bad.c’第 6 行中的格式字符串用法不正确。GCC 的消息总是具有下面的格式 文件名:行号:消息。编译器对错误与警告区别对待,前者将阻止编译,后者表明可能存在的问题但并不阻止程序编译。

本例中,对整数值来说,正确的格式控制符应该是 %d

如果不启用 -Wall,程序表面看起来编译正常,但是会产生不正确的结果:

代码: 全选

$ gcc bad.c -o bad
$ ./bad
Two plus two is 2.585495
显而易见,开发程序时不检查警告是非常危险的。如果有函数使用不当,将可能导致程序崩溃或产生错误的结果。开启编译器警告选项 -Wall 可捕捉 C 编程时的多数常见错误。

编译多个源文件

一个源程序可以分成几个文件。这样便于编辑与理解,尤其是程序非常大的时候。这也使各部分独立编译成为可能。

下面的例子中我们将程序 Hello World 分割成 3 个文件:‘main.c’,‘hello_fn.c’和头文件‘hello.h’。这是主程序‘main.c’:

代码: 全选

#include "hello.h"
int 
main(void)
{
  hello ("world");
  return 0;
}
在先前的例子‘hello.c’中,我们调用的是库函数 printf,本例中我们用一个定义在文件‘hello_fn.c’中的函数 hello 取代它。

主程序中包含有头文件‘hello.h’,该头文件包含函数 hello 的声明。我们不需要在‘main.c’文件中包含系统头文件‘stdio.h’来声明函数 printf,因为‘main.c’没有直接调用 printf。

文件‘hello.h’中的声明只用了一行就指定了函数 hello 的原型。

代码: 全选

void hello (const char * name);
函数 hello 的定义在文件‘hello_fn.c’中:

代码: 全选

#include <stdio.h>
#include "hello.h"

void
hello (const char * name)
{
  printf ("Hello, %s!\n", name);
}
语句 #include "FILE.h" 与 #include <FILE.h> 有所不同:前者在搜索系统头文件目录之前将先在当前目录中搜索文件‘FILE.h’,後者只搜索系统头文件而不查看当前目录。

要用gcc编译以上源文件,使用下面的命令:

代码: 全选

$ gcc -Wall main.c hello_fn.c -o newhello
本例中,我们使用选项 -o 为可执行文件指定了一个不同的名字 newhello。注意到头文件‘hello.h’并未在命令行中指定。源文件中的的 #include "hello.h" 指示符使得编译器自动将其包含到合适的位置。

要运行本程序,输入可执行文件的路径名:

代码: 全选

$ ./newhello
Hello, world!
源程序各部分被编译为单一的可执行文件,它与我们先前的例子产生的结果相同。

链接外部库

库是预编译的目标文件(object files)的集合,它们可被链接进程序。静态库以后缀为‘.a’的特殊的存档文件(archive file)存储。

标准系统库可在目录 /usr/lib 与 /lib 中找到。比如,在类 Unix 系统中 C 语言的数学库一般存储为文件 /usr/lib/libm.a。该库中函数的原型声明在头文件 /usr/include/math.h 中。C 标准库本身存储为 /usr/lib/libc.a,它包含 ANSI/ISO C 标准指定的函数,比如‘printf’。对每一个 C 程序来说,libc.a 都默认被链接。

下面的是一个调用数学库 libm.a 中 sin 函数的的例子:

代码: 全选

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int
main (void)
{
  double x = sin (2.0);
  printf ("The value of sin(2.0) is %f\n", x);
  return 0;
}
尝试单独从该文件生成一个可执行文件将导致一个链接阶段的错误:

代码: 全选

$ gcc -Wall calc.c -o calc
/tmp/cckDHfI8.o: In function `main':
calc.c:(.text+0x1b): undefined reference to `sin'
函数 sin,未在本程序中定义也不在默认库‘libc.a’中;除非被指定,编译器也不会链接‘libm.a’。

为使编译器能将 sin 链接进主程序‘calc.c’,我们需要提供数学库‘libm.a’。一个容易想到但比较麻烦的做法是在命令行中显式地指定它:

代码: 全选

$ gcc -Wall calc.c /usr/lib/libm.a -o calc
函数库‘libm.a’包含所有数学函数的目标文件,比如sin,cos,exp,logsqrt。链接器将搜索所有文件来找到包含 sin 的目标文件。

一旦包含 sin 的目标文件被找到,主程序就能被链接,一个完整的可执行文件就可生成了:

代码: 全选

$ ./calc
The value of sin(2.0) is 0.909297
可执行文件包含主城许的机器码以及函数库‘libm.a’中 sin 对应的机器码。

为避免在命令行中指定长长的路径,编译器为链接函数库提供了快捷的选项‘-l’。例如,下面的命令

代码: 全选

$ gcc -Wall calc.c -lm -o calc
与我们上面指定库全路径‘/usr/lib/libm.a’的命令等价。

一般来说,选项 -lNAME使链接器尝试链接系统库目录中的函数库文件 libNAME.a。一个大型的程序通常要使用很多 -l 选项来指定要链接的数学库,图形库,网络库等。


编译C++/Fortran

你可能知道:GCC 是 GNU 编译器集合(GNU Compiler Collection)的首字母缩写词。它可以编译 C,C++,Objective-C,Fortran,Java 和 Ada 语言。

前面我们只涉及到 C 语言,那么如何用 gcc 编译其他语言呢?

编译c++

(下面两条命令是等价的,不过我相信你会选择前者^_^)

代码: 全选

 g++ -Wall hello.cpp -o hello
 gcc -Wall hello.cpp -o hello -lstdc++
编译fortran

如果你的gcc版本>=4.0,以下命令任选其一即可

代码: 全选

 gfortran -Wall hello.f -o hello
 gcc -Wall hello.f -o hello  -lgfortran -lgfortranbegin
如果gcc版本<4.0 ,那么以下命令任选其一

代码: 全选

 g77 -Wall hello.f -o hello
 gcc -Wall hello.f -o hello   -lfrtbegin -lg2c
对于 java 和 ada编程,前者推荐用 sun-java6-jdk,而后者不太常用,本文作为入门文章,也就都不涉及了。
上次由 dbzhang800 在 2008-06-21 22:17,总共编辑 12 次。
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lvsiyuan (2013-08-08 13:35) • KoHward_cauchy (2015-10-29 12:53)
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#2

帖子 tongttt » 2007-12-31 23:35

这么好的帖子怎么都没人顶阿,对新手很适用的,建议置顶!
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sammysun
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#3

帖子 sammysun » 2008-01-01 0:44

顶一个吧~~~~~~~~
xxmv99
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#4

帖子 xxmv99 » 2008-01-02 15:11

mark gcc 入门
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woaiwojia
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#5

帖子 woaiwojia » 2008-01-02 15:14

不错呀
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s4426565
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#6

帖子 s4426565 » 2008-01-03 3:07

不错的帖子 支持长期置顶
A man travels the world in search of what he needs and returns home to find it
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02570321
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#7

帖子 02570321 » 2008-01-06 10:47

好贴阿。。。。顶一下。。
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aerowolf
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#8

帖子 aerowolf » 2008-01-06 14:27

神呀,这就是我想找的呀!

谢谢楼主。

祝你好运。 :em51
早起的鸟儿有虫吃
早起的虫儿被鸟吃

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剩疯
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#9

帖子 剩疯 » 2008-01-06 14:39

这个不错 正需要呢````````````
stupidboy
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#10

帖子 stupidboy » 2008-01-07 14:06

支持楼主。这个帖子非常棒!

学习了,非常感谢楼主。
期待您更精彩的篇章。
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bones7456
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#11

帖子 bones7456 » 2008-01-07 14:10

写的不错~
关注我的blog: ε==3
eminentubuntu
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#12

帖子 eminentubuntu » 2008-01-07 20:30

好帖子,很有用,lz好阿。
edelweiss
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#13

帖子 edelweiss » 2008-01-09 22:26

Studying!!!
xxmv99
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#14

帖子 xxmv99 » 2008-01-11 0:18

gcc亲手入门,不错,我顶你啊,楼主. :idea:
kiyya
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#15

帖子 kiyya » 2008-01-13 16:09

thank a lot!!!
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