【c 语言】linux下gcc编译工具的使用

GCC编译器的使用

GCC（GNU Compiler Collection）是 Linux 下最核心的编译工具链，支持 C、C++、Objective-C、Fortran 等多种语言，是开发和运维中编译程序、排查编译问题的必备工具。

1.1、核心基础

• 核心组件
  • 预处理器（cpp）：处理宏定义、头文件包含等；
  • 编译器（cc1/cc1plus）:将预处理后的代码编译为汇编代码；
  • 汇编器（as）：将汇编代码转为二进制目标文件(.o)；
  • 链接器（ld）：将目标文件、库文件链接为可执行程序/库。
• 版本查看

# 查看 GCC 版本
gcc@gcc:~/2026/c$ gcc --version
gcc (Ubuntu 13.3.0-6ubuntu2~24.04) 13.3.0
Copyright (C) 2023 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

# # C++ 编译版本（GCC 对 C++ 的封装）
gcc@gcc:~/2026/c$ g++ --version
g++ (Ubuntu 13.3.0-6ubuntu2~24.04) 13.3.0
Copyright (C) 2023 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

• 文件名后缀的约定

后缀	语言类型	编译工具
.c	C语言	gcc
.cpp/.cc/.C	C++语言	g++
.o	目标文件	链接阶段
.a	静态库	链接阶段
.so	动态库	链接阶段

1.2、基础用法

• 一步生成可执行文件

# 编译c程序，生成默认可执行文件a.out
gcc main.c

# 编译 C++ 程序,生成默认可执行文件 a.out
gcc main.cpp

# 通过-o指定输出程序的文件名
gcc main.c -o main

• 分步编译（4个阶段） 阶段1，预处理(-E)，生成预处理后的文件(.i)。进行宏展开、删除注释、头文件包含。

gcc -E main.c -o main.i

阶段2，编译(-S)，生成汇编代码(.s)

gcc -S main.i -o main.s # 从.i文件生成

# 直接从.c文件生成
gcc -S main.c -o main.s

阶段3，汇编（-c），生成目标文件(.o)

gcc -c main.s -o main.o # 从.s文件生成

# 直接从.c文件生成
gcc -c main.c -o main.o

阶段4，链接,生成可执行文件

gcc  main.o -o main # 从.o文件生成

# 直接从.c文件生成，指定执行4个步骤
gcc main.c -o main

1.3、核心常用选项

• 基础编译
  • -o file:指定输出文件名；
  • -E:只进行预处理，不编译和汇编；
  • -S:只进行预处理和编译，不进行汇编；
  • -c：进行预处理、编译和汇编。
• 警告与调试
  • -Wall:开启所以常用警告(推荐)，还是会编译成功生成目标文件；
  • -Werror:将所有警告都变为错误，编译失败；
  • -g：生成调试信息，用于gdb调试；
  • -ggdb：生成gdb专用调试信息（更全）。
• 优化（性能）
  • -o0：默认，不优化（调试用）；
  • -o1：基础优化（速度/体积平衡）
  • -o2：常用优化，发布版本推荐；
  • -o3：激进优化，速度快，体积更大；
  • -os：优化体积最小，一般用于嵌入式；
• 指定标准与宏
  • -std=c99 / c11 / gnu11：指定C标准；
  • -D MACR0：定义宏（例如：DEBUG=1）；
  • -U MACR0：取消宏定义。
• 路径与库
  • -I dir：添加头文件搜索路径；如-I ./include;用于头文件不在系统默认路径(/usr/include、/usr/local/include)时；
  • -L dir：添加库文件搜索路径；如-L ./lib;
  • -l lib：链接指定的库，如-lm会链接libm.so库（省略 lib 前缀和 .a/.so 后缀）；
  • -static：静态链接，库会嵌入到程序中，无依赖；
  • -shared -fPIC：生成动态库.so(-fPIC 位置无关代码)。

[! 注意] 运行时动态库找不到问题

• 临时：LD_LIBRARY_PATH=库路径 ./程序；
• 永久：将库路径添加到 /etc/ld.so.conf，执行 ldconfig；
• 编译时指定运行库路径：gcc main.c -o main -L./ -ltest -Wl,-rpath=./。

• 输出编译过程
  • -v：查看 GCC 编译的详细过程（包括预处理器、编译器、链接器的调用命令），用于排查编译 / 链接问题

1.4、多文件编译

程序包含多个源文件时使用：

• 一次性编译

gcc main.c fun.c -o app

• 分步编译

# 先将多个源文件编译为目标文件
gcc -c main.c -o main.o
gcc -c fun.c -o fun.o

# 链接所有目标文件为可执行文件
gcc main.o fun.o -o app