【技术】Linux中编译C++代码的g++工具，以及g++的常用操作指令

这是一篇技术文章，如果你想继续阅读，并希望从中有所收获，你现在应当具备以下技能：

• C++ 编程语言基础
• Linux 操作系统基础

本文目录

1. GCC概述

GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件）是由GNU开发的编程语言译器。而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。人们通常用gcc编译纯C代码，用g++编译C++代码。实际上可以用直接用g++编译C或者C++代码，本文我们学习怎样使用g++。

• GCC 编译器支持编译 Go、Object-C、Object-C ++、Fortran、Ada、BRIG（HSAIL）等程序；
• Linux 开发 C/C++ 一定要熟悉 GCC；
• VSCode 是通过调用 GCC 编译器来实现 C/C++的编译工作的。

开始之前，先安装g++编译工具，如下命令

2. g++编译过程

使用 g++ 编译C++源代码的时候，我们可使用以下命令 即可完成编译C++源代码文件，并且直接产生可执行的二进制文件

实际上，上面的一步编译指令包含了以下几个过程

第一步：预处理 Pre-processing，生成.i 文件

第二步：编译-Compiling，生成.s 文件

第三步：汇编-Assembing，生成.o 文件

第四步：链接-Lingking，生成 bin 二进制文件

3. g++重要编译参数

3.1. 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

3.2. 优化源代码

所谓优化，是指如省略代码中从来未使用过的变量、直接常量表达式用结果替代等操作，这些操作会缩减目标文件所含的代码，提高最终生成的可执行文件的运行效率。

O 参数告诉 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，常用优化级别如下：

-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: 告诉 g++ 产生尽可能小和尽可能快的代码。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: 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。

示例：创建一个效率低下的代码文件 src/01_basic/inefficency.cpp ，添加以下C++源代码

先使用直接编译的方式生成without_o.out可执行文件，如下命令

接下来我们再使用优化后的编译方式，生成with_o.out可执行文件，如下命令

后执行两种方式编译生成的可执行文件，如下图

可以看到计算的结果是一样的，但是我们可以通过等待时间知道 没有编译优化的 without_o.out 执行时间明显大于 with_o.out。我们可以使用 time 命令计算执行程序所需的时间，可以看到明显的时间区别，如下图

总结：加上 -O 优化参数后（我们一般使用 -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。

3.3. 指定库文件

在 g++ 工具中， -l 或者 -L 指定库文件，|(大写i) 指定库文件路径

-l 参数（小写L）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、/usr/lib、/usr/local/lib里的库直接调用 -l 参数就能链接，这三个库目录我们在下文中叫做系统库目录

如果库文件没有放在系统库目录中，需要使用-L 参数（大写l）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

3.4. -I 指定头文件搜索目录

/usr/include 一般不用指定，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，如果不加你会得到一个 xxx.h: No such file or directory 的错误。-I 参数可以使用相对路径，也可以使用绝对路径。

3.5. -Wall 打印警告信息

3.6. -w 关闭警告信息

在使用高版本的C++标准进行编译的时候，代码写的不规范的时候，比如定义变量但是不使用，g++将会提示对应的警告信息。但可以使用-w关闭这些警告

3.7. 使用-std设置编译标准

3.8. -o(小写) 指定输出文件名

3.9. -D 定义宏

为了演示宏的作用，创建源码文件 gcc_02_test/test.cpp ，并添加以下C++源代码

使用 g++ -DDEBUG test.cpp 编译的同时定义DEBUG宏，执行编译后的可执行文件可以看到 “DEBUG LOG” 被输出。原因是我们使用-DDEBUG 参数定义 DEBUG 宏，在执行程序的时候，程序检测到了 DEBUG 宏的存在，并执行了对应的逻辑。

4. 总结

在本节课，我们掌握了以下知识：

• GCC 的概念：GNU编译套件
• g++ 的编译过程
• g++ 的编译的常用参数