GCC:GNU Compiler Collection，中文叫 “GNU编译器套件”，它可以编译C、C++、JAV、Fortran、Pascal、Object-C、Ada等语言。

GCC下面有两个比较常用的工具就是gcc(GUN C Compiler)和g++(GUN C++ Compiler)，即c语言编译器和c++编译器。通常用gcc编译存c代码，用g++编译c++。实际上可以用直接用g++编译c或者c++代码。

1、环境配置

Mac系统默认自带的有GCC，一般自带的够用了，但是版本可能有些老旧。

自行安装GCC的也比较简单

brew install gcc

通过Homebrew安装的包保存在/usr/local/Celler/中，通过软链接自动在/usr/local/bin /中建立了软链接。从/usr/local/bin/中查找到gcc和g++的相关别名。

如果遇到了在环境变量中设置了PATH却不生效的问题，来这个地方检查吧，大概率问题在这，老的软链接指向的还是老的路径

gcc --version
 
g++ --version

2、编译基础

以下边这段简单的C++代码为例

#include 
 
using namespace std;
 
int main()
 
{
 
cout << "世界你好！" << endl;
 
cout << "Hello, world!" << endl;
 
return 0;
 
}

2.1完整的编译过程

1）预处理 Pre-processing，生成.i 文件

# -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预编译
 
g++ -E test.cpp -o testr.i

2）编译-Compiling，生成.s 文件

# -S 编译选项告诉 g++ 在为 c++ 代码产生了汇编语言文件后停止编译
 
# g++ 产生的汇编语言文件的缺省扩展名是 .s
 
g++ -S test.i -o test.s

3）汇编-Assembing，生成.o 文件

# -c 选项告诉 g++ 仅把源代码编译为机器语言的目标代码
 
# 缺省时 g++ 建立的目标代码文件有一个 .o 的扩展名
 
g++ -c test.s -o test.o

4）链接-Lingking，生成bin二进制文件

# -o 编译选项来为将产生的可执行文件指定文件名
 
g++ test.o -o test

实际上，1~3步是可以忽略的，直接执行4可以

这是执行3和4

 这是直接执行4

 2.2 G++的重要编译参数

2.21 编译带调试信息的可执行文件

# -g 选项告诉GCC产生能被 GNU 调试器DGB使用的调试信息，以调试程序
 
# 产生带调试信息的可执行文件terst
 
g++ -g test.cpp -o test

生成了一个可执行文件和用于调试的dSYM文件

2.22 优化源代码

优化是从代码中删除从来未使用过的变量，直接常量表达式用结果替代等，这些操作会缩减目标文件所含的代码，提高最终生成的执行文件的运行效率。

-O 告诉 g++ 对源代码进行基本优化。这些优化在大多数情况下都使程序执行得更快。-O2 告诉 g++ 产生尽可能小和尽可能快的代码。如 -O2，-O3，-On（n通常为3）

-O 同时减少代码的长度和执行时间，其效果等价于 -O1

-O0 表示不做优化

-O1 表示默认优化

-O2 除了完成-O1的优化之外，还进行一些额外的调整工作，如指令调整等

-O3 则包括循环展开和其他一些与处理性相关的优化工作，选项将使编译的速度比 -O 慢，但通常产生的代码执行速度会更快。

代码片段如下：

#include 
 
#include 
 
using namespace std;
 
int main()
 
{
 
unsigned long result;
 
unsigned long temp;
 
time_t start = time(NULL);
 
cout<<"start time is :"<< start <
 
// 整一段无用的循环
 
for (int i = 0; i < 1999*999*100/6 + 2046; i+=(20-8)/12) {
 
temp = i / 256;
 
for (int j = 0; j < 99; j++) {
 
result = temp + (99 * 99) / 3;
 
}
 
}
 
time_t end = time(NULL);
 
cout<<"end time is :"<< end <
 
long cost = end - start;
 
cout<<"cost time is :"<< cost <
 
cout<<"result is :"<< result <
 
cout<<"temp is :"<< temp <
 
return 0;
 
}

分别使用默认不优化和O2级别的优化编译两个执行文件

g++ test.cpp -o test
 
g++ test.cpp -O2 -o test2

分别执行两个文件，可以发现，结果是一致的，但是优化之后的版本消耗时间远小于未优化版本

 加上 -O 优化参数后，一般使用 -O2 ，编译器会帮我们优化低效率的代码。从而提高最终程序的执行效率。

2.23 -l 或者 -L 指定库文件 | 指定库文件路径

-l 参数（小写）就是用来指定程序要链接的库，-l 参数紧接着就是库名，在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接调用 -l 参数就能链接

例如链接系统的glog库

# 链接 glog库
 
g++ -lglog test.cpp

如果库文件没有放在上面的三个目录里，需要使用-L参数（大写）指定库文件所在目录，-L 参数跟着的是库文件所在的目录名

# 链接 png库。libpng16.so 在test.cpp同级的lib目录下
 
g++ -Llib -l png16 test.cpp -o test

 会有一个警告，关于libpng架构问题的

2.24 -I 指定头文件搜索目录

/usr/include 目录一般不用指定，gcc默认去该目录寻找，但是如果头文件不在/usr/include里则需要用 -I 参数指定了，比如头文件放在 /myinclude目录里，那编译命令行就要加上 -I/myinclude参数了，如果不加会得到一个xxx.h: No such file or directory的错误。-I参数可以使用相对路径，比如头文件在当前目录，可以用 -I 来指定。上面提到的-cflags参数就是用来生成-I参数的。

2.25 -Wall 打印警告信息

打印出gcc提供的警告信息

g++ -Wall test.cpp

2.26 -w 关闭警告信息

# 关闭所有警告信息
 
g++ -w test.cpp

2.27 -std=c++11 设置编译标准

# 使用 c++11 标准编译 test.cpp
 
g++ -std=c++11 test.cpp

2.28 -o（小写） 指定输出文件名

这个参数上边编译时已经用到了

# 指定即将产生的文件名为test
 
g++ test.cpp -o test

2.29 -D 定义宏

在使用 gcc/g++编译的时候定义宏，常用场景：
-DDEBUG 定义DEBUG宏，可能文件中有DEBUG宏部分的相关信息，用DEBUG来选择开启或者关闭DEBUG

如下代码片段

#include 
 
using namespace std;
 
int main()
 
{
 
cout<<"main fun start is"<
 
#ifdef DEBUG
 
cout<<"this is debug show log:"<
 
#endif
 
cout<<"this is normal log:"<
 
return 0;
 
}

g++ -DDEBUG test.cpp -o testd

这个命令还是很实用的

参考文章

1、C++编译工具的基本使用方法 https://www.jianshu.com/p/34c1d3c6bf71