如何使用gcc编译器

开始...

首先，我们应该知道如何调用编译器。实际上，这很简单。我们将从那个著名的第一个C程序开始。

#include <stdio.h>

int main()

{

  printf("Hello World!\n");

}

把这个文件保存为lxy.c,保存到当前目录下，在命令行下编译它：

gcc  game.c

在默认情况下，C编译器将生成一个名为 a.out 的可执行文件。 你可以键入如下命令运行它：

a.out

Hello World

每一次编译程序时，新的 a.out 将覆盖原来的程序。你无法知道是哪个 程序创建了a.out。我们可以通过使用 -o 编译选项：

1. gcc –o lxy lxy.c  //对文件进行编译连接，-o选项指定创建的可执行文件名称
2. ./lxy                    //运行刚才生成的lxy程序
3. Hello World!    //程序输出

看起来上面生成可执行文件的过程中，像是一步就完成了，但是实际上它要经历4个步骤：

下一步为我们的lxy编写一个头文件。头文件把数据类型和函数声明集中到了一处。 这可以保证数据结构定义的一致性，以便程序的每一部分都能以同样的方式看待一切事情。

#ifndef DECK_H

#define DECK_H

#define DECKSIZE 52

typedef struct deck_t

{

  int card[DECKSIZE];

  /* number of cards used */

  int dealt;

}deck_t;

#endif /* DECK_H */

把这个文件保存为 deck.h。只能编译 .c 文件， 所以我们必须修改 lxy.c。即：

#include <stdio.h>

#include  "deck.h"

int main()

{

  printf("Hello World!\n");

  deck_t deck;

}

gcc -o lxy lxy .c

如果没有错误，就没有问题。如果编译不能通过，那么就修改它直到能通过为止。

预编译

　　编译器是怎么知道 deck_t 类型是什么的呢？因为在预编译期间， 它实际上把"deck.h"文件复制到了"lxy.c"文件中。源代码中的预编译指示以"#"为前缀。 你可以通过在gcc后加上 -E 选项来调用预编译器。

gcc -E -o game_precompile.txt game.c

wc -l game_precompile.txt

3199 game_precompile.txt

几乎有3200行的输出！其中大多数来自 stdio.h 包含文件，但是如果 你查看这个文件的话，我们的声明也在那里。如果你不用 -o 选项指定 输出文件名的话，它就输出到控制台。预编译过程通过完成三个主要任务给了代码很大的 灵活性。

1. 把"include"的文件拷贝到要编译的源文件中。
2. 用实际值替代"define"的文本。
3. 在调用宏的地方进行宏替换。

这就使你能够在整个源文件中使用符号常量（即用DECKSIZE表示一付牌中的纸牌数量）， 而符号常量是在一个地方定义的，如果它的值发生了变化，所有使用符号常量的地方 都能自动更新。在实践中，你几乎不需要单独使用 -E 选项，而是让它 把输出传送给编译器。

编译

　　作为一个中间步骤，gcc把你的代码翻译成汇编语言。它一定要这样做，它必须通过分析 你的代码搞清楚你究竟想要做什么。如果你犯了语法错误，它就会告诉你，这样编译就失败了。 人们有时会把这一步误解为整个过程。但是，实际上还有许多工作要gcc去做呢。

汇编

as 把汇编语言代码转换为目标代码。事实上目标代码并不能在CPU上运行， 但它离完成已经很近了。编译器选项 -c 把 .c 文件转换为以 .o 为扩展名 的目标文件。 如果我们运行

gcc -c lxy.c

　　我们就自动创建了一个名为lxy.o的文件。这里我们碰到了一个重要的问题。我们可以用任意一个 .c 文件创建一个目标文件。正如我们在下面所看到的，在连接步骤中我们可以把这些目标文件组合成可执行文件。让我们继续介绍我们的例子。因为我们正在编写一个纸牌游戏，我们已经把一付牌定义为 deck_t，我们将编写一个洗牌函数。 这个函数接受一个指向deck类型的指针，并把一付随机的牌装入deck类型。它使用'drawn' 数组跟踪记录那些牌已经用过了。这个具有DECKSIZE个元素的数组可以防止我们重复使用 一张牌。

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

#include "deck.h"

static time_t seed = ;

void shuffle(deck_t *pdeck)

{

  /* Keeps track of what numbers have been used */

  int drawn[DECKSIZE] = {};

  int i;

  /* One time initialization of rand */

  if( == seed)

  {

    seed = time(NULL);

    srand(seed);

  }

  for(i = ; i < DECKSIZE; i++)

  {

    int value = -;

    do

    {

      value = rand() % DECKSIZE;

    }

    while(drawn[value] != );

    /* mark value as used */

    drawn[value] = ;

    /* debug statement */

    printf("%i\n", value);

    pdeck->card[i] = value;

  }

  pdeck->dealt = ;

  return;

}

　　把这个文件保存为 shuffle.c。我们在这个代码中加入了一条调试语句， 以便运行时，能输出所产生的牌号。这并没有为我们的程序添加功能，因为我们的游戏还在初级阶段，我们没有别的办法确定我们的函数是否实现了我们要求的功能。使用那条printf语句，我们就能准确 地知道现在究竟发生了什么，以便在开始下一阶段之前我们知道牌已经洗好了。在我们 对它的工作感到满意之后，我们可以把那一行语句从代码中删掉。这种调试程序的技术 看起来很粗糙，但它使用最少的语句完成了调试任务。

请注意两个问题:

1. 我们用传址方式传递参数，你可以从'&'（取地址）操作符看出来。这把变量的机器地址 传递给了函数，因此函数自己就能改变变量的值。也可以使用全局变量编写程序，但是应该 尽量少使用全局变量。指针是C的一个重要组成部分，你应该充分地理解它。
2. 我们在一个新的 .c 文件中使用函数调用。操作系统总是寻找名为'main'的函数，并从 那里开始执行。 shuffle.c 中没有'main'函数，因此不能编译为独立的可执行文件。 我们必须把它与另一个具有'main'函数并调用'shuffle'的程序组合起来。

运行命令

gcc -c shuffle.c

并确定它创建了一个名为 shuffle.o 的新文件。编辑lxy.c文件，在第7行，在 deck_t类型的变量 deck 声明之后，加上下面这一行：

shuffle(&deck);

现在，如果我们还象以前一样创建可执行文件，我们就会得到一个错误

gcc -o lxy lxy.c

/tmp/ccmiHnJX.o: In function `main':

/tmp/ccmiHnJX.o(.text+0xf): undefined reference to `shuffle'

collect2: ld returned 1 exit status

　　编译成功了，因为我们的语法是正确的。但是连接步骤却失败了，因为 我们没有告诉编译器'shuffle'函数在哪里。 那么，到底什么是连接？我们怎样告诉编译器到哪里寻找这个函数呢？

连接

　　连接器ld，使用下面的命令，接受前面由 as 创建的目标文件并把它转换为可执行文件gcc -o lxy lxy.o shuffle.o这将把两个目标文件组合起来并创建可执行文件 lxy。

　　连接器从shuffle.o目标文件中找到 shuffle 函数，并把它包括进可执行文件。 目标文件的真正好处在于，如果我们想再次使用那个函数，我们所要做的就是包含"deck.h" 文件并把 shuffle.o 目标文件连接到新的可执行文件中。

　　象这样的代码重用是经常发生的。虽然我们并没有编写前面作为调试语句调用的 printf 函数，连接器却能从我们用 #include <stdlib.h> 语句包含的文件中 找到它的声明，并把存储在C库（/lib/libc.so.6）中的目标代码连接进来。 这种方式使我们可以使用已能正确工作的其他人的函数，只关心我们所要解决的问题。 这就是为什么头文件中一般只含有数据和函数声明，而没有函数体。