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來源:互聯網
上載者:User
聲明:本文來自:ubuntu中文論壇

本文是寫給 gcc 新手的入門文章,所以內容比較簡單。如果你知道下面3條命令都可以編譯c++的話,就不用在本文浪費時間了 
代碼: g++ -Wall hellocpp.cpp
gcc -Wall hellocpp.cpp -lstdc++
gfortran -Wall hellocpp.cpp -lstdc++

註:本文最新版在wiki中 http://wiki.ubuntu.org.cn/Gcchowto (建議大家直接存取wiki中的版本)
如果你想找一個整合式開發環境,可訪問  http://wiki.ubuntu.org.cn/C_Cpp_IDE
如果要搭建Gtk或Qt編譯環境,可訪問  http://wiki.ubuntu.org.cn/Gtk與Qt編譯環境安裝與配置


注意:開始之前請確保已經安裝了 build-essential 軟體包

編譯簡單的 C 程式

C 語言經典的入門例子是 Hello World,下面是一範例程式碼:


代碼: #include <stdio.h>
int
main(void)
{
printf("Hello, world!\n");
return 0;
}

我們假定該代碼存為檔案‘hello.c’。要用  gcc 編譯該檔案,使用下面的命令:

代碼: $ gcc -Wall hello.c -o hello

該命令將檔案‘hello.c’中的代碼編譯為機器碼並儲存在可執行檔 ‘hello’中。機器碼的檔案名稱是通過  -o 選項指定的。該選項通常作為命令列中的最後一個參數。如果被省略,輸出檔案預設為 ‘a.out’。

注意到如果目前的目錄中與可執行檔重名的檔案已經存在,它將被複蓋。

選項  -Wall 開啟編譯器幾乎所有常用的警告── 強烈建議你始終使用該選項。編譯器有很多其他的警告選項,但  -Wall 是最常用的。預設情況下GCC 不會產生任何警告資訊。當編寫 C 或 C++ 程式時編譯器警告非常有助於檢測程式存在的問題。

本例中,編譯器使用了  -Wall 選項而沒產生任何警告,因為樣本程式是完全合法的。

要運行該程式,輸入可執行檔的路徑如下:
代碼: $ ./hello
Hello, world!
這將可執行檔載入記憶體,並使 CPU 開始執行其包含的指令。 路徑  ./ 指代目前的目錄,因此 ./hello 載入並執行目前的目錄下的可執行檔 ‘hello’。

捕捉錯誤

如上所述,當用 C 或 C++ 編程時,編譯器警告是非常重要的助手。為了說明這一點,下面的例子包含一個微妙的錯誤:為一個整數值錯誤地指定了一浮點數控制符‘%f’。

代碼: #include <stdio.h>

int
main (void)
{
printf ("Two plus two is %f\n", 4);
return 0;
}

一眼看去該錯誤並不明顯,但是它可被編譯器捕捉到,只要啟用了警告選項  -Wall。

編譯上面的程式‘bad.c’,將得到如下的訊息:

代碼: $ gcc -Wall bad.c -o bad
bad.c: In function 'main':
bad.c:6: warning: double format, different type arg (arg 2)

這表明檔案 ‘bad.c’第 6 行中的格式字串用法不正確。GCC 的訊息總是具有下面的格式  檔案名稱:行號:訊息。編譯器對錯誤與警告區別對待,前者將阻止編譯,後者表明可能存在的問題但並不阻止程式編譯。

本例中,對整數值來說,正確的格式控制符應該是  %d。

如果不啟用  -Wall,程式表面看起來編譯正常,但是會產生不正確的結果:

代碼: $ gcc bad.c -o bad
$ ./bad
Two plus two is 2.585495

顯而易見,開發程式時不檢查警告是非常危險的。如果有函數使用不當,將可能導致程式崩潰或產生錯誤的結果。開啟編譯器警告選項  -Wall 可捕捉 C 編程時的多數常見錯誤。

編譯多個源檔案

一個來源程式可以分成幾個檔案。這樣便於編輯與理解,尤其是程式非常大的時候。這也使各部分獨立編譯成為可能。

下面的例子中我們將程式 Hello World 分割成 3 個檔案:‘main.c’,‘hello_fn.c’和標頭檔‘hello.h’。這是主程式‘main.c’:

代碼: #include "hello.h"
int 
main(void)
{
hello ("world");
return 0;
}

在先前的例子‘hello.c’中,我們調用的是庫函數 printf,本例中我們用一個定義在檔案‘hello_fn.c’中的函數 hello 取代它。

主程式中包含有標頭檔‘hello.h’,該標頭檔包含函數 hello 的聲明。我們不需要在‘main.c’檔案中包含系統標頭檔‘stdio.h’來聲明函數 printf,因為‘main.c’沒有直接調用 printf。

檔案‘hello.h’中的聲明只用了一行就指定了函數 hello 的原型。

代碼: void hello (const char * name);

函數 hello 的定義在檔案‘hello_fn.c’中:

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

void
hello (const char * name)
{
printf ("Hello, %s!\n", name);
}

語句 #include "FILE.h" 與 #include <FILE.h> 有所不同:前者在搜尋系統標頭檔目錄之前將先在目前的目錄中搜尋檔案‘FILE.h’,後者只搜尋系統標頭檔而不查看目前的目錄。

要用gcc編譯以上源檔案,使用下面的命令:

代碼: $ gcc -Wall main.c hello_fn.c -o newhello

本例中,我們使用選項  -o 為可執行檔指定了一個不同的名字 newhello。注意到標頭檔‘hello.h’並未在命令列中指定。源檔案中的的 #include "hello.h" 指示符使得編譯器自動將其包含到合適的位置。

要運行本程式,輸入可執行檔的路徑名:
代碼: $ ./newhello
Hello, world!

來源程式各部分被編譯為單一的可執行檔,它與我們先前的例子產生的結果相同。

連結外部庫

庫是先行編譯的目標檔案(object files)的集合,它們可被連結進程式。靜態庫以尾碼為‘.a’的特殊的封存檔案(archive file)儲存。

標 准系統庫可在目錄 /usr/lib 與 /lib 中找到。比如,在類 Unix 系統中 C 語言的數學庫一般儲存為檔案 /usr/lib/libm.a。該庫中函數的原型聲明在標頭檔 /usr/include/math.h 中。C 標準庫本身儲存為 /usr/lib/libc.a,它包含 ANSI/ISO C 標準指定的函數,比如‘printf’。對每一個 C 程式來說,libc.a 都預設被連結。

下面的是一個調用數學庫 libm.a 中  sin 函數的的例子:

代碼: #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;
}

嘗試單獨從該檔案產生一個可執行檔將導致一個連結階段的錯誤:
代碼: $ gcc -Wall calc.c -o calc
/tmp/cckDHfI8.o: In function `main':
calc.c:(.text+0x1b): undefined reference to `sin'

函數  sin,未在本程式中定義也不在預設庫‘libc.a’中;除非被指定,編譯器也不會連結‘libm.a’。

為使編譯器能將  sin 連結進主程式‘calc.c’,我們需要提供數學庫‘libm.a’。一個容易想到但比較麻煩的做法是在命令列中顯式地指定它:

代碼: $ gcc -Wall calc.c /usr/lib/libm.a -o calc

函數庫‘libm.a’包含所有數學函數的目標檔案,比如 sin,cos,exp,log及 sqrt。連結器將搜尋所有檔案來找到包含 sin 的目標檔案。

一旦包含 sin 的目標檔案被找到,主程式就能被連結,一個完整的可執行檔就可產生了:

代碼: $ ./calc
The value of sin(2.0) is 0.909297

可執行檔包含主城許的機器碼以及函數庫‘libm.a’中 sin 對應的機器碼。

為避免在命令列中指定長長的路徑,編譯器為連結函數庫提供了快捷的選項‘ -l’。例如,下面的命令

代碼: $ gcc -Wall calc.c -lm -o calc

與我們上面指定庫全路徑‘/usr/lib/libm.a’的命令等價。

一般來說,選項  -l NAME使連結器嘗試連結系統庫目錄中的函數庫檔案  lib NAME .a。一個大型的程式通常要使用很多 -l 選項來指定要連結的數學庫,圖形庫,網路程式庫等。


編譯C++/Fortran

你可能知道:GCC 是 GNU 編譯器集合(GNU Compiler Collection)的首字母縮寫詞。它可以編譯 C,C++,Objective-C,Fortran,Java 和 Ada 語言。

前面我們只涉及到 C 語言,那麼如何用 gcc 編譯其他語言呢。

編譯c++

(下面兩條命令是等價的,不過我相信你會選擇前者^_^)
代碼: g++ -Wall hello.cpp -o hello
gcc -Wall hello.cpp -o hello -lstdc++

編譯fortran

如果你的gcc版本>=4.0,以下命令任選其一即可
代碼: gfortran -Wall hello.f -o hello
gcc -Wall hello.f -o hello -lgfortran -lgfortranbegin

如果gcc版本<4.0 ,那麼以下命令任選其一
代碼: g77 -Wall hello.f -o hello
gcc -Wall hello.f -o hello -lfrtbegin -lg2c

對於 java 和 ada編程,前者推薦用 sun-java6-jdk,而後者不太常用,本文作為入門文章,也就都不涉及了。

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