Linux下编写第一个C语言hello world程序 及相关编译选项

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vim helloword.c

1. #include <stdio.h>
   
2. int main()
   
3. {
   
4.         printf("hello world!\n");
   
5.         return 0;
   
6. }
   

复制代码

gcc helloworld.c   ////生成 a.out


运行
./a.out

其它示例:
gcc -o hello -L /usr/local/lib -I/usr/local/include -static hello.c -lsqlite3

********** -l参数和-L参数 *****************
-l参数紧接着就是库名

库名跟真正的库文件名有什么关系呢？
拿数学库来说，他的库名是m，他的库文件名是libm.so，很容易看出，把库文件名的头lib和尾.so去掉就是库名了。

-L参数跟着的是库文件所在的目录名。
放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接了,如果不在这三个目录，则用-L指定目录，如：
-L/usr/X11R6/lib -lX11  前者指定库目录，后者指定库名

********** -include和-I参数   **********
-include用来包含头文件，等同于源码里的#include xxxxxx实现
-I参数是用来指定头文件目录，/usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找,
如果头文件不在/usr/include里我们就要用-I参数指定了,如：-I/myinclude

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无选项编译链接
    将 helloworld.c预处理、汇编、编译并链接形成可执行文件。这里未指定输出文件，默认输出为a.out。
    例子用法：
    gcc helloworld.c



-o (指定输出文件名)
    gcc helloworld.c -o helloworld

-M  
　　生成文件关联的信息。包含目标文件所依赖的所有源代码你可以用gcc -M helloworld.c来测试一下。  
-MM  
　　和上面的那个一样，但是它将忽略由#include<file>;造成的依赖关系。  

-MD  
　　和-M相同，但是输出将导入到.d的文件里面  

-MMD  
　　和-MM相同，但是输出将导入到.d的文件里面  


-E  (预处理 源码文件引入更多引用)
　　只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面.  
　　例子用法:
　　gcc -E helloworld.c > helloworld.i （生成预编译文件）
　　慢慢看吧,一个hello world 也要与处理成800多行的代码

    gcc -E -C helloworld.c > helloworldEx.txt  //-C 不删除源码中的注释

-S  (.s汇编文件)编译为汇编代码(Compilation)
　　只激活预处理和编译，就是指把文件编译成为汇编代码。  
　　例子用法:  
　　gcc -S helloworld.c  
　　他将生成.s的汇编代码，你可以用文本编辑器察看


-c  (.o obj文件)汇编(Assembly)
　　只激活预处理,编译,和汇编,也就是他只把程序做成obj文件  (源码编译为目标代码跳过预处理、编译和汇编的步骤)
　　例子用法:  
　　gcc -c helloworld.c  
　　他将生成.o的obj文件

----------------
连接(Linking)
gcc连接器是gas提供的，负责将程序的目标文件与所需的所有附加的目标文件连接起来，最终生成可执行文件。附加的目标文件包括静态连接库和动态连接库。
    链接，生成可执行文件：
        Gcc helloworld.o –o helloworld
----------------


-g  (产生调试信息)
　　只是编译器，在编译的时候，产生调试信息。  
                gcc -g helloworld.c
                生成 a.out 文件
               

               
-save-temps *********
    一次获得全部的中间输出文件，正常的进行编译连接，.i、.s、.o为后缀，文件名相同
    如：运行 gcc -save-temps helloworld.c  后
    a.out  helloworld.c  helloworld.i  helloworld.o  helloworld.s


-fsyntax-only  （检测语法问题）
    不会执行预处理、编译、汇编、连接，只会测试输入文件的语法是否正确

    gcc -fsyntax-only helloworld.c


-include file  
　　包含某个代码,简单来说,就是便以某个文件,需要另一个文件的时候,就可以用它设定,功能就相当于在代码中使用#include<filename>;  
　　例子用法:  
　　gcc hello.c -include /root/pianopan.h  

-Dmacro
    以字符串“1”定义 MACRO 宏
　　相当于C语言中的#define macro  

-Dmacro=defn
    以字符串“DEFN”定义 MACRO 宏  
　　相当于C语言中的#define macro defn  

-Umacro
    取消对 MACRO 宏的定义
　　相当于C语言中的#undef macro  


-undef  
　　取消对任何非标准宏的定义  

-Idir  
　　在你是用#include"file"的时候,gcc/g++会先在当前目录查找你所制定的头文件,如果没有找到,他回到缺省的头文件目录找,如果使用-I制定了目录,他  
　　回先在你所制定的目录查找,然后再按常规的顺序去找.  
　　对于#include<file>;,gcc/g++会到-I制定的目录查找,查找不到,然后将到系统的缺省的头文件目录查找  

-I-  
　　就是取消前一个参数的功能,所以一般在-Idir之后使用  


-llibrary  
　　制定编译的时候使用的库  
　　例子用法  
　　gcc -lcurses hello.c  
　　使用ncurses库编译程序  

-Ldir  
　　制定编译的时候，搜索库的路径。比如你自己的库，可以用它制定目录，不然  
　　编译器将只在标准库的目录找。这个dir就是目录的名称。  

-IDIRECTORY
    指定额外的头文件搜索路径DIRECTORY


-LDIRECTORY
    指定额外的函数库搜索路径DIRECTORY

-lLIBRARY
    连接时搜索指定的函数库LIBRARY


-O0  
-O1  
-O2  
-O3  
　　编译器的优化选项的4个级别，-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最高
    例子用法：　
    gcc -O1 test.c -o test
    使用编译优化级别1编译程序。级别为1~3，级别越大优化效果越好，但编译时间越长


-static  
　　此选项将禁止使用动态库，所以，编译出来的东西，一般都很大，也不需要什么动态连接库，就可以运行.  

-share  
　　此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库.  

-w
    不生成任何警告信息

-Wall
    生成所有警告信息




-std
    指定C方言，如:-std=c99,gcc默认的方言是GNU C



多源文件的编译方法
如果有多个源文件，基本上有两种编译方法：
[假设有两个源文件为test.c和testfun.c]
1. 多个文件一起编译
用法：#gcc testfun.c test.c -o test
作用：将testfun.c和test.c分别编译后链接成test可执行文件。

2. 分别编译各个源文件，之后对编译后输出的目标文件链接。
用法：
#gcc -c testfun.c //将testfun.c编译成testfun.o
#gcc -c test.c //将test.c编译成test.o
#gcc testfun.o test.o -o test //将testfun.o和test.o链接成test

以上两种方法相比较，第一中方法编译时需要所有文件重新编译，而第二种方法可以只重新编译修改的文件，未修改的文件不用重新编译。


FAQ
1、为什么会出现undefined reference to 'xxxxx'错误？
首先这是链接错误，不是编译错误，也就是说如果只有这个错误，说明你的程序源码本身没有问题，是你用编译器编译时参数用得不对，你没有指定链接程序要用到得库，比如你的程序里用到了一些数学函数，那么你就要在编译参数里指定程序要链接数学库，方法是在编译命令行里加入-lm。


2、-l参数和-L参数
-l参数就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名，那么库名跟真正的库文
件名有什么关系呢？
就拿数学库来说，他的库名是m，他的库文件名是libm.so，很容易看出，把库文件名的头lib和尾.so去掉就是库名了。

好了现在我们知道怎么得到库名了，比如我们自已要用到一个第三方提供的库名字叫libtest.so，那么我们只要把libtest.so拷贝到/usr/lib里，编译时加上-ltest参数，我们就能用上libtest.so库了（当然要用libtest.so库里的函数，我们还需要与libtest.so配套的头文件）。

放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接了，但如果库文件
没放在这三个目录里，而是放在其他目录里，这时我们只用-l参数的话，链接还是会出错，出错信息大概是：“/usr/bin/ld: cannot find -lxxx”，也就是链接程序ld在那3个目录里找不到libxxx.so，这时另外一个参数-L就派上用场了，比如常用的X11的库，它放在/usr/X11R6/lib目录下，我们编译时就要用-L/usr/X11R6/lib -lX11参数，-L参数跟着的是库文件所在的目录名。
再比如我们把libtest.so放在/aaa/bbb/ccc目录下，那链接参数就是-L/aaa/bbb/ccc -ltest

另外，大部分libxxxx.so只是一个链接，以RH9为例，比如libm.so它链接到/lib/libm.so.x，/lib/libm.so.6又链到/lib/libm-2.3.2.so，如果没有这样的链接，还是会出错，因为ld只会找libxxxx.so，所以如果你要用到xxxx库，而只有libxxxx.so.x或者libxxxx-x.x.x.so，做一个链接就可以了ln -s libxxxx-x.x.x.so libxxxx.so,手工来写链接参数总是很麻烦的，还好很多库开发包提供了生成链接参数的程序，名字一般叫xxxx-config，一般放在/usr/bin目录下，比如gtk1.2的链接参数生成程序是gtk-config，执行gtk-config --libs就能得到以下输出"-L/usr/lib -L/usr/X11R6/lib -lgtk -lgdk -rdynamic -lgmodule -lglib -ldl -lXi -lXext -lX11 -lm"，这就是编译一个gtk1.2程序所需的gtk链接参数，xxx-config除了--libs参数外还有一个参数是--cflags用来生成头文件包含目录的，也就是-I参数，在下面我们将会讲到。你可以试试执行gtk-config --libs --cflags，看看输出结果。现在的问题就是怎样用这些输出结果了，最笨的方法就是复制粘贴或者照抄，聪明的办法是在编译命令行里加入这个`xxxx-config --libs --cflags`，比如编译一个gtk程序：gcc gtktest.c `gtk-config --libs --cflags`这样就差不多了。注意`不是单引号，而是1键左边那个键。除了xxx-config以外，现在新的开发包一般都用pkg-config来生成链接参数，使用方法跟xxx-config类似，但xxx-config是针对特定的开发包，但pkg-config包含很多开发包的链接参数的生成，用pkg-config --list-all命令可以列出所支持的所有开发包，pkg-config的用法就是pkg-config pagName --libs --cflags，其中pagName是包名，是pkg-config--list-all里列出名单中的一个，比如gtk1.2的名字就是gtk+，pkg-config gtk+ --libs --cflags的作用跟gtk-config --libs --cflags是一样的。比如：gcc gtktest.c `pkg-config gtk+ --libs --cflags`。





3、-include和-I参数
-include用来包含头文件，但一般情况下包含头文件都在源码里用#include xxxxxx实现，-include参数很少用。-I参数是用来指定头文件目录，/usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但是如果头文件不在/usr/include里我们就要用-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，如果不加你会得到一个"xxxx.h: No such file or directory"的错误。-I参数可以用相对路径，比如头文件在当前目录，可以用-I.来指定。上面我们提到的--cflags参数就是用来生成-I参数的。


4、几个相关的环境变量
PKG_CONFIG_PATH：用来指定pkg-config用到的pc文件的路径，默认是/usr/lib/pkgconfig，pc文件是文本文件，扩展名是.pc，里面定义开发包的安装路径，Libs参数和Cflags参数等等。
CC：用来指定c编译器。
CXX：用来指定cxx编译器。
LIBS：跟上面的--libs作用差不多。
CFLAGS:跟上面的--cflags作用差不多。
CC，CXX，LIBS，CFLAGS手动编译时一般用不上，在做configure时有时用到，一般情况下不用管。
环境变量设定方法：export ENV_NAME=xxxxxxxxxxxxxxxxx

CPATH、C_INCLUDE_PATH  
用逗号隔开的目录列表，提供头文件搜索位置


COMPILER_PATH
用逗号隔开的目录列表，以提供GCC子程序的搜索位置


GCC_EXEC_PREFIX
当GCC调用子程序时，需要“加在前面”的前置名称


LIBRARY_PATH
用逗号隔开的目录列表，以提供连接库的位置


LD_LIBRARY_PATH
用逗号隔开的目录列表，以提供共享库文件的搜索位置


TMPDIR

临时文件所使用的目录



5、关于交叉编译
交叉编译通俗地讲就是在一种平台上编译出能运行在体系结构不同的另一种平台上，比如在我们地PC平台(X86 CPU)上编译出能运行在sparc CPU平台上的程序，编译得到的程序在X86 CPU平台上是不能运行的，必须放到sparc CPU平台上才能运行。当然两个平台用的都是linux。

这种方法在异平台移植和嵌入式开发时用得非常普遍。

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用GDB调试程序
一般来说，GDB主要帮忙你完成下面四个方面的功能：

    1、启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
    2、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
    3、当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事。
    4、动态的改变你程序的执行环境。

一个调试示例
——————

源程序：tst.c

     1 #include <stdio.h>
     2
     3 int func(int n)
     4 {
     5         int sum=0,i;
     6         for(i=0; i<n; i++)
     7         {
     8                 sum+=i;
     9         }
    10         return sum;
    11 }
    12
    13
    14 main()
    15 {
    16         int i;
    17         long result = 0;
    18         for(i=1; i<=100; i++)
    19         {
    20                 result += i;
    21         }
    22
    23        printf("result[1-100] = %d /n", result );
    24        printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );
    25 }

编译生成执行文件：（Linux下）
    hchen/test> cc -g tst.c -o tst

使用GDB调试：

hchen/test> gdb tst  <---------- 启动GDB
GNU gdb 5.1.1
Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB.  Type "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i386-suse-linux"...
(gdb) l     <-------------------- l命令相当于list，从第一行开始例出原码。
1        #include <stdio.h>
2
3        int func(int n)
4        {
5                int sum=0,i;
6                for(i=0; i<n; i++)
7                {
8                        sum+=i;
9                }
10               return sum;
(gdb)       <-------------------- 直接回车表示，重复上一次命令
11       }
12
13
14       main()
15       {
16               int i;
17               long result = 0;
18               for(i=1; i<=100; i++)
19               {
20                       result += i;   
(gdb) break 16    <-------------------- 设置断点，在源程序第16行处。
Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.
(gdb) break func  <-------------------- 设置断点，在函数func()入口处。
Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.
(gdb) info break  <-------------------- 查看断点信息。
Num Type           Disp Enb Address    What
1   breakpoint     keep y   0x08048496 in main at tst.c:16
2   breakpoint     keep y   0x08048456 in func at tst.c:5
(gdb) r           <--------------------- 运行程序，run命令简写
Starting program: /home/hchen/test/tst

Breakpoint 1, main () at tst.c:17    <---------- 在断点处停住。
17               long result = 0;
(gdb) n          <--------------------- 单条语句执行，next命令简写。
18               for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20                       result += i;
(gdb) n
18               for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20                       result += i;
(gdb) c          <--------------------- 继续运行程序，continue命令简写。
Continuing.
result[1-100] = 5050       <----------程序输出。

Breakpoint 2, func (n=250) at tst.c:5
5                int sum=0,i;
(gdb) n
6                for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p i        <--------------------- 打印变量i的值，print命令简写。
$1 = 134513808
(gdb) n
8                        sum+=i;
(gdb) n
6                for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$2 = 1
(gdb) n
8                        sum+=i;
(gdb) p i
$3 = 2
(gdb) n
6                for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$4 = 3
(gdb) bt        <--------------------- 查看函数堆栈。
#0  func (n=250) at tst.c:5
#1  0x080484e4 in main () at tst.c:24
#2  0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
(gdb) finish    <--------------------- 退出函数。
Run till exit from #0  func (n=250) at tst.c:5
0x080484e4 in main () at tst.c:24
24              printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );
Value returned is $6 = 31375
(gdb) c     <--------------------- 继续运行。
Continuing.
result[1-250] = 31375    <----------程序输出。

Program exited with code 027. <--------程序退出，调试结束。
(gdb) q     <--------------------- 退出gdb。
hchen/test>



删除断点的命令有两个:
delete
用法：delete [breakpoints num] [range...]
delete可删除单个断点，也可删除一个断点的集合，这个集合用连续的断点号来描述。
例如：
delete 5
delete 1-10

clear
用法:clear
    删除所在行的多有断点。
    clear location
clear 删除所选定的环境中所有的断点
clear location location描述具体的断点。
例如：
clear list_insert         //删除函数的所有断点
clear list.c:list_delet   //删除文件：函数的所有断点
clear 12                  //删除行号的所有断点
clear list.c:12           //删除文件：行号的所有断点

clear 删除断点是基于行的，不是把所有的断点都删除。

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编译选项http://www.cnblogs.com/lidabo/p/6068448.html

让我们先看看 Makefile 规则中的编译命令通常是怎么写的。

大多数软件包遵守如下约定俗成的规范：

#1,首先从源代码生成目标文件(预处理,编译,汇编)，"-c"选项表示不执行链接步骤。$(CC) $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) example.c   -c   -o example.o#2,然后将目标文件连接为最终的结果(连接)，"-o"选项用于指定输出文件的名字。$(CC) $(LDFLAGS) example.o   -o example#有一些软件包一次完成四个步骤：$(CC) $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) example.c   -o example

尽管将源代码编译为二进制文件的四个步骤由不同的程序(cpp,gcc/g++,as,ld)完成，但是事实上 cpp, as, ld 都是由 gcc/g++ 进行间接调用的。换句话说，控制了 gcc/g++ 就等于控制了所有四个步骤。从 Makefile 规则中的编译命令可以看出，编译工具的行为全靠 CC/CXX CPPFLAGS CFLAGS/CXXFLAGS LDFLAGS 这几个变量在控制。当然理论上控制编译工具行为的还应当有 AS ASFLAGS ARFLAGS 等变量，但是实践中基本上没有软件包使用它们。

那么我们如何控制这些变量呢？一种简易的做法是首先设置与这些 Makefile 变量同名的环境变量并将它们 export 为全局，然后运行 configure 脚本，大多数 configure 脚本会使用这同名的环境变量代替 Makefile 中的值。但是少数 configure 脚本并不这样做(比如GCC-3.4.6和Binutils-2.16.1的脚本就不传递LDFLAGS)，你必须手动编辑生成的 Makefile 文件，在其中寻找这些变量并修改它们的值，许多源码包在每个子文件夹中都有 Makefile 文件，真是一件很累人的事！

CC 与 CXX

这是 C 与 C++ 编译器命令。默认值一般是 “gcc” 与 “g++”。这个变量本来与优化没有关系，但是有些人因为担心软件包不遵守那些约定俗成的规范，害怕自己苦心设置的 CFLAGS/CXXFLAGS/LDFLAGS 之类的变量被忽略了，而索性将原本应当放置在其它变量中的选项一股老儿塞到 CC 或 CXX 中，比如：CC=”gcc -march=k8 -O2 -s”。这是一种怪异的用法，本文不提倡这种做法，而是提倡按照变量本来的含义使用变量。

CPPFLAGS

这是用于预处理阶段的选项。不过能够用于此变量的选项，看不出有哪个与优化相关。如果你实在想设一个，那就使用下面这两个吧：

-DNDEBUG

“NDEBUG”是一个标准的 ANSI 宏，表示不进行调试编译。

-D_FILE_OFFSET_BITS=64

大多数包使用这个来提供大文件(>2G)支持。

CFLAGS 与 CXXFLAGS

CFLAGS 表示用于 C 编译器的选项，CXXFLAGS 表示用于 C++ 编译器的选项。这两个变量实际上涵盖了编译和汇编两个步骤。大多数程序和库在编译时默认的优化级别是”2″(使用”-O2″选项)并且带有调试符号来编 译，也就是 CFLAGS=”-O2 -g”, CXXFLAGS=$CFLAGS 。事实上，”-O2″已经启用绝大多数安全的优化选项了。另一方面，由于大部分选项可以同时用于这两个变量，所以仅在最后讲述只能用于其中一个变量的选 项。[提醒]下面所列选项皆为非默认选项，你只要按需添加即可。

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LDFLAGS

LDFLAGS 是传递给连接器的选项。这是一个常被忽视的变量，事实上它对优化的影响也是很明显的。

[提示]以下选项是在完整的阅读了ld-2.18文档之后挑选出来的选项。 http://blog.chinaunix.net/u1/41220/showart_354602.html 有2.14版本的中文手册。

...