一、GCC簡介
通 常所說的GCC是GNU Compiler Collection的簡稱，除了編譯程序之外，它還含其他相關工具，所以它能把易於人類使用的高級語言編寫的源代碼構建成計算機能夠直接執行的二進制代 碼。GCC是Linux平台下最常用的編譯程序，它是Linux平台編譯器的事實標准。同時，在Linux平台下的嵌入式開發領域，GCC也是用得最普遍
的一種編譯器。GCC之所以被廣泛采用，是因為它能支持各種不同的目標體系結構。例如，它既支持基於宿主的開發（簡單講就是要為某平台編譯程序，就在該平 台上編譯），也支持交叉編譯（即在A平台上編譯的程序是供平台B使用的）。目前，GCC支持的體系結構有四十余種，常見的有X86系列、Arm、 PowerPC等。同時，GCC還能運行在不同的操作系統上，如Linux、Solaris、Windows等。
除了上面講的之外，GCC除了支持C語言外，還支持多種其他語言，例如C++、Ada、Java、Objective-C、FORTRAN、Pascal等。
二、程序的編譯過程
對於GUN編譯器來說，程序的編譯要經歷預處理、編譯、匯編、連接四個階段，如下圖所示：
從功能上分，預處理、編譯、匯編是三個不同的階段，但GCC的實際操作上，它可以把這三個步驟合並為一個步驟來執行。下面我們以C語言為例來談一下不同階段的輸入和輸出情況。
在預處理階段，輸入的是C語言的源文件， 通常為*.c。它們通常帶有.h之類頭文件的包含文件。這個階段主要處理源文件中的#ifdef、 #include和#define命令。該階段會生成一個中間文件*.i，但實際工作中通常不用專門生成這種文件，因為基本上用不到；若非要生成這種文件 不可，可以利用下面的示例命令：
[code]gcc -E test.c -o test.i
在編譯階段，輸入的是中間文件*.i，編譯後生成匯編語言文件*.s 。這個階段對應的GCC命令如下所示：
[code]GCC -S test.i -o test.s
在匯編階段，將輸入的匯編文件*.s轉換成機器語言*.o。這個階段對應的GCC命令如下所示：
[code]GCC -c test.s -o test.o
最後，在連接階段將輸入的機器代碼文件*.s（與其它的機器代碼文件和庫文件）匯集成一個可執行的二進制代碼文件。這一步驟，可以利用下面的示例命令完成：
[code]GCC test.o -o test
上面介紹了GCC編譯過程的四個階段以及相應的命令。下面我們進一步介紹常用的GCC的模式。
三、GCC常用模式
這裡介紹GCC追常用的兩種模式：編譯模式和編譯連接模式。下面以一個例子來說明各種模式的使用方法。為簡單起見，假設我們全部的源代碼都在一個文件test.c中，要想把這個源文件直接編譯成可執行程序，可以使用以下命令：
[code]$ GCC -o test
這裡test.c是源文件，生成的可執行代碼存放在一個名為test 的文件中（該文件是機器代碼並且可執行）。-o 是生成可執行文件的輸出選項。如果我們只想讓源文件生成目標文件（給文件雖然也是機器代碼但不可執行），可以使用標記-c ，詳細命令如下所示：
[code]$ GCC -c test.c
默認情況下，生成的目標文件被命名為test.o，但我們也可以為輸出文件指定名稱，如下所示：
[code]$ GCC -c test.c -o
上面這條命令將編譯後的目標文件命名為mytest.o，而不是默認的test.o。
迄今為止，我們談論的程序僅涉及到一個源文件；現實中，一個程序的源代碼通常包含在多個源文件之中，這該怎麼辦？沒關系，即使這樣，用GCC處理起來也並不復雜，見下例：
[code]$ GCC -o test first.c second.c third.c
該命令將同時編譯三個源文件，即first.c、second.c和 third.c，然後將它們連接成一個可執行程序，名為test。
需要注意的是，要生成可執行程序時，一個 程序無論有有一個源文件還是多個源文件，所有被編譯和連接的源文件中必須有且僅有一個main函數，因為main函數是該程序的入口點（換句話說，當系統 調用該程序時，首先將控制權授予程序的main函數）。但如果僅僅是把源文件編譯成目標文件的時候，因為不會進行連接，所以main函數不是必需的。
四、常用選項
許多情況下，頭文件和源文件會單獨存放在不同的目錄中。例如，假設存放源文件的子目錄名為./src，而包含文件則放在層次的其他目錄下，如./inc。當我們在./src 目錄下進行編譯工作時，如何告訴GCC到哪裡找頭文件呢？方法如下所示：
[code]$ gcc test.c –I../inc -o test
上面的命令告訴GCC包含文件存放在./inc 目錄下，在當前目錄的上一級。如果在編譯時需要的包含文件存放在多個目錄下，可以使用多個-I 來指定各個目錄：
[code]$ gcc test.c –I../inc –I../../inc2 -o test
這裡指出了另一個包含子目錄inc2，較之前目錄它還要在再上兩級才能找到。
另外，我們還可以在編譯命令行中定義符號常量。為此，我們可以簡單的在命令行中使用-D選項即可，如下例所示：
[code]$ gcc -DTEST_CONFIGURATION test.c -o test
上面的命令與在源文件中加入下列命令是等效的：
[code]#define TEST_CONFIGURATION
在編譯命令行中定義符號常量的好處是，不必修改源文件就能改變由符號常量控制的行為。
五、警告功能
當GCC在編譯過程中檢查出錯誤的話，它 就會中止編譯；但檢測到警告時卻能繼續編譯生成可執行程序，因為警告只是針對程序結構的診斷信息，它不能說明程序一定有錯誤，而是存在風險，或者可能存在 錯誤。雖然GCC提供了非常豐富的警告，但前提是你已經啟用了它們，否則它不會報告這些檢測到的警告。
在眾多的警告選項之中，最常用的就是-Wall選項。該選項能發現程序中一系列的常見錯誤警告，該選項用法舉例如下：
[code]$ gcc -Wall test.c -o test
該選項相當於同時使用了下列所有的選項：
◆unused-function：遇到僅聲明過但尚未定義的靜態函數時發出警告。
◆unused-label：遇到聲明過但不使用的標號的警告。
◆unused-parameter：從未用過的函數參數的警告。
◆unused-variable：在本地聲明但從未用過的變量的警告。
◆unused-value：僅計算但從未用過的值得警告。
◆Format：檢查對printf和scanf等函數的調用，確認各個參數類型和格式串中的一致。
◆implicit-int：警告沒有規定類型的聲明。
◆implicit-function-：在函數在未經聲明就使用時給予警告。
◆char-subscripts：警告把char類型作為數組下標。這是常見錯誤，程序員經常忘記在某些機器上char有符號。
◆missing-braces：聚合初始化兩邊缺少大括號。
◆Parentheses：在某些情況下如果忽略了括號，編譯器就發出警告。
◆return-type：如果函數定義了返回類型，而默認類型是int型，編譯器就發出警告。同時警告那些不帶返回值的 return語句，如果他們所屬的函數並非void類型。
◆sequence-point：出現可疑的代碼元素時，發出報警。
◆Switch：如果某條switch語句的參數屬於枚舉類型，但是沒有對應的case語句使用枚舉元素，編譯器就發出警告（在switch語句中使用default分支能夠防止這個警告）。超出枚舉范圍的case語句同樣會導致這個警告。
◆strict-aliasing：對變量別名進行最嚴格的檢查。
◆unknown-pragmas：使用了不允許的#pragma。
◆Uninitialized：在初始化之前就使用自動變量。
需要注意的是，各警告選項既然能使之生效，當然也能使之關閉。比如假設我們想要使用-Wall來啟用個選項，同時又要關閉unused警告，利益通過下面的命令來達到目的：
[code]$ gcc -Wall -Wno-unused test.c -o test
下面是使用-Wall選項的時候沒有生效的一些警告項：
◆cast-align：一旦某個指針類型強制轉換時，會導致目標所需的地址對齊邊界擴展，編譯器就發出警告。例如，某些機器上只能在2或4字節邊界上訪問整數，如果在這種機型上把char *強制轉換成int *類型， 編譯器就發出警告。
◆sign-compare：將有符號類型和無符號類型數據進行比較時發出警告。
◆missing-prototypes ：如果沒有預先聲明函數原形就定義了全局函數，編譯器就發出警告。即使函數定義自身提供了函數原形也會產生這個警告。這樣做的目的是檢查沒有在頭文件中聲明的全局函數。
◆Packed：當結構體帶有packed屬性但實際並沒有出現緊縮式給出警告。
◆Padded：如果結構體通過充填進行對齊則給出警告。
◆unreachable-code：如果發現從未執行的代碼時給出警告。
◆Inline：如果某函數不能內嵌（inline），無論是聲明為inline或者是指定了-finline-functions 選項，編譯器都將發出警告。
◆disabled-optimization：當需要太長時間或過多資源而導致不能完成某項優化時給出警告。
上面是使用-Wall選項時沒有生效，但又比較常用的一些警告選項。本文中要介紹的最後一個常用警告選項是-Werror。使用該選項後，GCC發現可疑之處時不會簡單的發出警告就算完事，而是將警告作為一個錯誤而中斷編譯過程。該選項在希望得到高質量代碼時非常有用。
六、小結
本文介紹了GCC的基本編譯過程和編譯模式，並詳細闡述了GCC的一些常用選項以及警告功能。這些是在利用GCC進行應用編程時最基本也最常用的一些內容。
