一、gcc，即 GNU C Compile
gcc 仅仅是一个编译器，没有界面，必须在命令行模式下使用。通过 gcc 命令可以将源文件编译成可执行文件。
gcc 既可以一次性完成C语言源文件的编译，也可以分步骤完成。看一个gcc编译的完整例子：
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello\n");
return 0;
}在Centos中编译运行，如下图所示：
$ gcc main.c #在 gcc 命令后面紧跟源文件名
打开 demo 目录，会看到多了一个名为 a.out 的文件，这就是最终生成的可执行文件, ./a.out 执行。
这样就一次性完成了编译和链接的全部过程，非常方便。
如果不想使用默认输出的文件名（a.out），那么可以通过-o选项来自定义文件名。（注意不像 Windows，linux 不以文件后缀来区分可执行文件，Linux 下的可执行文件后缀理论上可以是任意的，这里的.out只是用来表明它是 GCC 的输出文件。不管源文件的名字是什么，GCC 生成的可执行文件的默认名字始终是a.out）
例如：$ gcc main.c -o main.out
这样生成的可执行程序的名字就是main.out。
因为 Linux 下可执行文件的后缀仅仅是一种形式上的，所以可执行文件也可以不带后缀，例如：
$ gcc main.c -o main
这样生成的可执行程序的名字就是main。
通过-o选项也可以将可执行文件输出到其他目录，并不一定非得在当前目录下，例如：
$ gcc main.c -o ./out/main.out
或者
$ gcc main.c -o out/main.out
表示将可执行文件输出到当前目录下的out目录，并命名为main.out。./表示当前目录，如果不写，默认也是当前目录。
运行可执行程序非常简单，只需通过命令：$ ./a.out
./表示当前目录，整条命令的意思是运行当前目录下的 a.out 程序。如果不写./，Linux 会到系统路径下查找 a.out，而系统路径下显然不存在这个程序，所以会运行失败。
所谓系统路径，就是环境变量指定的路径，我们可以通过修改环境变量添加自己的路径，或者删除某个路径。很多时候，一条 Linux命令对应一个可执行程序，如果执行命令时没有指明路径，那么就会到系统路径下查找对应的程序。
注意，如果程序没有执行权限，可以使用sudo命令来增加权限，例如：
$ sudo chmod 777 a.out
二、分步编译 C 程序
之前我们是通过gcc命令一次性完成编译和链接的整个过程，这样比较方便，但是gcc命令也可以将编译和链接分开，每次只完成一项任务。
1. 编译(Compile)
将源文件编译成目标文件需要使用-c选项，例如：
gcc -c main.c
就将 main.c 编译为 main.o。打开 demo 目录，就会看到 main.o：
一个源文件会生成一个目标文件，多个源文件会生成多个目标文件，源文件数目和目标文件数目是一样的。通常情况下，默认的目标文件名字和源文件名字是一样的。对于 gcc编译器，目标文件的后缀为.o。
如果希望自定义目标文件的名字，那么可以使用-o选项，例如：
gcc -c main.c -o a.o
这样生成的目标文件的名字就是 a.o。
2. 链接（Link）
在gcc命令后面紧跟目标文件的名字，就可以将目标文件链接成为可执行文件，例如：
gcc main.o
就将 main.o 链接为 a.out。打开 demo 目录，就会看到 a.out。
在gcc命令后面紧跟源文件名字或者目标文件名字都是可以的，gcc命令能够自动识别到底是源文件还是目标文件：如果是源文件，那么要经过编译和链接两个步骤才能生成可执行文件；如果是目标文件，只需要链接就可以了。
使用-o选项仍然能够自定义可执行文件的名字，例如：
gcc main.o -o main.out
这样生成的可执行文件的名字就是 main.out。
三、gcc编译流程
gcc编译器在编译一个C语言程序时需要经过以下 4 步：
- 将C语言源程序预处理，生成
.i文件。 - 预处理后的 .i 文件编译成为汇编语言文件，生成
.s文件。 - 将汇编语言文件经过汇编，生成目标文件
.o文件。 - 将各个模块的
.o文件链接起来生成一个可执行程序文件。
gcc编译流程如下图所示：
.i文件、.s文件、.o文件可以认为是中间文件或临时文件，如果使用 GCC 一次性完成C语言程序的编译，那么只能看到最终的可执行文件，这些中间文件都是看不到的，因为 GCC 已经经它们删除了。
四、gcc 常用选项
gcc 是一个功能强大的编译器，其编译选项非常多。有些选项一般不会用到。下面只对一些 gcc 编译器的常用选项进行描述，这些选项在实际编程过程中非常实用。gcc 的常用选项如下所示：
| gcc编译选项 | 选项的意义 |
|---|---|
| -c | 编译、汇编指定的源文件，但是不进行链接 |
| -S | 编译指定的源文件，但是不进行汇编 |
| -E | 预处理指定的源文件，不进行编译 |
| -o [file1] [file2] | 将文件 file2 编译成可执行文件 file1 |
| -I directory | 指定 include 包含文件的搜索目录 |
| -g | 生成调试信息，该程序可以被调试器调试 |
注意：gcc 编译选项会区分大小写。因此-o选项和-O选项的效果是不一样的。前者表示源文件编译成为可执行文件，后者表示将源文件编译成为可执行文件并且进行一级优化。
-S
将C语言源文件编译为汇编语言，但是并不汇编该程序。使用该选项，我们可以查看C语言代码对应的汇编代码。
-E 选项
-E选项将C语言源文件进行预处理，但是并不编译该程序。对于一般的预处理问题，可以使用这个选项进行查看，例如，宏的展开问题、文件的包含问题等。
-I 选项
由于指定包含的头文件的目录，这一点对于大型的代码组织来说是很有用的。
-g 选项
-g选项可生成能被 gdb 调试器所使用的调试信息。只有使用了该选项后生成的可执行文件，才带有程序中引用的符号表。这时 gdb 调试程序才能对该可执行程序进行调试。
还有另一个 GCC 选项，可以方便地一次获得全部的中间输出文件，这就是-save-temps。当使用该选项时，GCC 会正常地编译和链接，但是会把预处理器输出、汇编语言和对象文件全部存储在当前目录下。使用 -save-temps 选项所生成的中间文件，与对应的源文件具有相同的文件名，但文件扩展名分别为.i、.s和.o，分别表示为预处理输出、汇编语言输出和对象文件。
五、常用选项详细介绍
gcc -c选项：只编译不链接，仅生成目标文件
-c选项表示编译、汇编指定的源文件（也就是编译源文件），但是不进行链接。使用-c选项可以将每一个源文件编译成对应的目标文件。
目标文件是一种中间文件或者临时文件，如果不设置该选项，gcc 一般不会保留目标文件，可执行文件生成完成后就自动删除了。
如果不使用-c选项，则仅仅生成一个可执行文件，没有目标文件。
注意，使用-c选项表示只编译源文件，而不进行链接，因此，对于链接中的错误是无法发现的。
gcc -o选项：指定输出文件
gcc -o选项用来指定输出文件，它的用法为：
[infile] -o [outfile]
[infile] 表示输入文件（也即要处理的文件），它可以是源文件，也可以是汇编文件或者是目标文件；[outfile] 表示输出文件（也即处理的结果），它可以是预处理文件、目标文件、可执行文件等。
[infile] 和 [outfile] 可以是一个文件，也可以是一组文件：
- 如果 [infile] 是一组文件，那么就表示有多个输入文件；
- 如果 [outfile] 是一组文件，那么就表示有多个输出文件。
如果不使用 -o 选项，那么将采用默认的输出文件，例如，把可执行文件作为输出文件，它的名字默认为 a.out。
1) 将源文件作为输入文件，将可执行文件作为输出文件，也即完整地编译整个程序：
$ gcc main.c func.c -o app.out
将 main.c 和 func.c 两个源文件编译成一个可执行文件，其名字为 app.out。如果不使用 -o 选项，那么将生成名字为 a.out 的可执行文件。
2) 将源文件作为输入文件，将目标文件作为输出文件，也即只编译不链接：
$ gcc -c main.c -o a.o
将源文件 main.c 编译为目标文件 a.o。如果不使用 -o 选项，那么将生成名为 main.o 的目标文件。
3) 将源文件作为输入文件，将预处理文件作为输出文件，也即只进行预处理操作：
$ gcc -E main.c -o demo.i
对源文件 main.c 进行预处理操作，并将结果放在 demo.i 文件中。如果不使用 -o 选项，那么将生成名为 main.i 的预处理文件。
4) 将目标文件作为输入文件，将可执行文件作为输出文件：
$ gcc -c func.c main.c
$ gcc func.o main.o -o app.out
第一条命令只编译不链接，将生成 func.o 和 main.o 两个目标文件。第二条命令将生成的两个目标文件生成最终的可执行文件 app.out。如果不使用 -o 选项，那么将生成名字为 a.out 的可执行文件。
gcc -E 选项，生成预处理文件
C语言代码在交给编译器之前，会先由预处理器进行一些文本替换方面的操作，例如宏展开、文件包含、删除部分代码等。
在正常的情况下，gcc 不会保留预处理阶段的输出文件，也即.i文件。然而，可以利用-E选项保留预处理器的输出文件，以用于诊断代码。-E选项指示 GCC 在预处理完毕之后即可停止。
默认情况下，预处理器的输出会被导入到标准输出流（也就是显示器），可以利用-o选项把它导入到某个输出文件：
$ gcc -E circle.c -o circle.i
表示把预处理的结果导出到 circle.i 文件。
因为头文件可能相当大，如果源文件包括了多个头文件，那么它的预处理器输出可能会庞杂难读。使用-C选项会很有帮助，这个选项可以阻止预处理器删除源文件和头文件中的注释：
$ gcc -E -C circle.c -o circle.c
注意，这里是大写的 -C，不是小写的 -c。小写的 -c 表示只编译不链接。
gcc -S 选项，生成汇编文件
编译器的核心任务是把C程序翻译成机器的汇编语言（assembly language）。汇编语言是人类可以阅读的编程语言，也是相当接近实际机器码的语言。由此导致每种 CPU 架构都有不同的汇编语言。
（注意，gcc是一个适合多种 CPU 架构的编译器，不会把C程序语句直接翻译成目标机器的汇编语言，而是在输入语言和输出汇编语言之间，利用一个中间语言，称为 RegisterTransfer Language（简称 RTL，寄存器传输语言）。借助于这个抽象层，在任何背景下，编译器可以选择最经济的方式对给定的操作编码。)
常情况下，GCC 把汇编语言输出存储到临时文件中，并且在汇编器执行完后立刻删除它们。但是可以使用-S选项，让编译程序在生成汇编语言输出之后立刻停止。
如果没有指定输出文件名，那么采用-S选项的 GCC 编译过程会为每个被编译的输入文件生成以.s作为后缀的汇编语言文件。如下例所示：
$ gcc -S circle.c
编译器预处理 circle.c，将其翻译成汇编语言，并将结果存储在 circle.s 文件中。
如果想把C语言变量的名称作为汇编语言语句中的注释，可以加上-fverbose-asm选项：
$ gcc -S -fverbose-asm circle.c
未完待续
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