Компилятор gcc для программирования на языке Си: запуск кода
Компилятор gcc распространяется по лицензии GNU, Фондом свободного программного обеспечения, для nix-подобных ОС и является C\C++ компилятором, который управляется с помощью командной строки. gcc распространяется с nix системами, так что если вы работаете в ОС Unix или Linux, скорее всего в вашей системе уже установлен gcc.
Чтобы запустить исходный код, с помощью компилятора gcc, просто введите в терминале (командной строке) следующую команду:
gcc filename
После того, как исходный файл будет скомпилирован в исполняемый, на выходе мы получим файл с именем a и расширением *.out — a.out , который можно будет запустить с помощью команды
Перед запуском gcc можно указать в командной строке имя исполняемого файла, который получим на выходе. Для этого необходимо установить параметр -o и присвоить нужное имя файла.
-o outputfile
Полностью команда будет выглядеть так:
gcc filename -o outputfile
Опять же, вы можете запустить программу с помощью команды ./outputfile . (Точка и слэш ./ перед именем файла используются для указания текущего каталога.)
Чтобы отображались все предупреждения, необходимо использовать флаг:
Чтобы быть уверенными, что компилятор действительно поддерживает стандарты ANSI, используем флаг:
Если вы хотите, чтобы компилятор рассматривал предупреждения как ошибки, используйте флаг -Werror . В таком случае, если возникнет хотя бы одно предупреждение, вы не получите исполняемый файл.
Если вы хотите, отлаживать исполняемый файл в отладчике GDB, включайте в команду флаг -g .
gcc filename -g -o outputfile
Это позволит отладчику GDB, дать вам подробную информацию о процессе отладки, в том числе дополнительный код в исполняемый файл.
Математическая библиотека
Если вам нужно использовать функции из математической библиотеки (как правило, функции из заголовочного файла math.h , таких как sin или sqrt ), необходимо явно указать этот файл. Чтобы привязать библиотеку используется флаг -l , после указывается флаг библиотеки m :
gcc filename -o outputfile -lm
Обратите внимание, что в C++ не надо использовать этот флаг.
Если вы используете *nix-подобные системы, вы также можете проверить другие опции компилятора gcc, введя в командную строку следующую команду:
руководство (на английском) к компилятору gcc, или
руководство (на русском) к компилятору gcc.
Создание разделяемых библиотек
Если вы хотите узнать, как создать разделяемую библиотеку в Linux с gcc, прочитайте статью: как создать разделяемую библиотеку на Linux с помощью gcc.
Компилятор GCC
GСС — это свободно доступный оптимизирующий компилятор для языков C, C++.
Программа gcc, запускаемая из командной строки, представяляет собой надстройку над группой компиляторов. В зависимости от расширений имен файлов, передаваемых в качестве параметров, и дополнительных опций, gcc запускает необходимые препроцессоры, компиляторы, линкеры.
Файлы с расширением .cc или .C рассматриваются, как файлы на языке C++, файлы с расширением .c как программы на языке C, а файлы c расширением .o считаются объектными.
Чтобы откомпилировать исходный код C++, находящийся в файле F.cc, и создать объектный файл F.o, необходимо выполнить команду:
gcc -c F.ccОпция –c означает «только компиляция».
Чтобы скомпоновать один или несколько объектных файлов, полученных из исходного кода — F1.o, F2.o, . — в единый исполняемый файл F, необходимо ввести команду:
gcc -o F F1.o F2.oОпция -o задает имя исполняемого файла.
Можно совместить два этапа обработки — компиляцию и компоновку — в один общий этап с помощью команды:
gcc -o F F1.cc . -lg++
— возможные дополнительные опции компиляции и компоновки. Опция –lg++ указывает на необходимость подключить стандартную библиотеку языка С++, — возможные дополнительные библиотеки.
После компоновки будет создан исполняемый файл F, который можно запустить с помощью команды
— список аргументов командной строки Вашей программы.
В процессе компоновки очень часто приходится использовать библиотеки. Библиотекой называют набор объектных файлов, сгруппированных в единый файл и проиндексированных. Когда команда компоновки обнаруживает некоторую библиотеку в списке объектных файлов для компоновки, она проверяет, содержат ли уже скомпонованные объектные файлы вызовы для функций, определенных в одном из файлов библиотек. Если такие функции найдены, соответствующие вызовы связываются с кодом объектного файла из библиотеки. Библиотеки могут быть подключены с помощью опции вида -lname . В этом случае в стандартных каталогах, таких как /lib , /usr/lib, /usr/local/lib будет проведен поиск библиотеки в файле с именем libname.a. Библиотеки должны быть перечислены после исходных или объектных файлов, содержащих вызовы к соответствующим функциям.
Опции компиляции
Среди множества опций компиляции и компоновки наиболее часто употребляются следующие:
| Опция | Назначение |
| -c | Эта опция означает, что необходима только компиляция. Из исходных файлов программы создаются объектные файлы в виде name.o. Компоновка не производится. |
| -Dname=value | Определить имя name в компилируемой программе, как значение value. Эффект такой же, как наличие строки #define name value в начале программы. Часть =value может быть опущена, в этом случае значение по умолчанию равно 1. |
| -o file-name | Использовать file-name в качестве имени для создаваемого файла. |
| -lname | Использовать при компоновке библиотеку libname.so |
| -Llib-path -Iinclude-path |
Добавить к стандартным каталогам поиска библиотек и заголовочных файлов пути lib-path и include-path соответственно. |
| —g | Поместить в объектный или исполняемый файл отладочную информацию для отладчика gdb. Опция должна быть указана и для компиляции, и для компоновки. В сочетании –g рекомендуется использовать опцию отключения оптимизации –O0 (см.ниже) |
| -MM | Вывести зависимости от заголовочных файлов , используемых в Си или С++ программе, в формате, подходящем для утилиты make. Объектные или исполняемые файлы не создаются. |
| -pg | Поместить в объектный или исполняемый файл инструкции профилирования для генерации информации, используемой утилитой gprof. Опция должна быть указана и для компиляции, и для компоновки. Собранная с опцией -pg программа при запуске генерирует файл статистики. Программа gprof на основе этого файла создает расшифровку, указывающую время, потраченное на выполнение каждой функции. |
| -Wall | Вывод сообщений о всех предупреждениях или ошибках, возникающих во время компиляции программы. |
| -O1 -O2 -O3 |
Различные уровни оптимизации. |
| -O0 | Не оптимизировать. Если вы используете многочисленные -O опции с номерами или без номеров уровня, действительной является последняя такая опция. |
| -I | Используется для добавления ваших собственных каталогов для поиска заголовочных файлов в процессе сборки |
| -L | Передается компоновщику. Используется для добавления ваших собственных каталогов для поиска библиотек в процессе сборки. |
| -l | Передается компоновщику. Используется для добавления ваших собственных библиотек для поиска в процессе сборки. |
Gcc как пользоваться
Рассмотрим создание первой простейшей программы на языке Си с помощью компилятора GCC , который на сегодняшний день является одим из наиболее популярных компиляторов для Cи и который доступен для разных платформ. Более подобному информацию о GCC можно получить на официальном сайте проекта https://gcc.gnu.org/.
Набор компиляторов GCC распространяется в различных версиях. Для Windows одной из наиболее популярных версий является пакет средств для разработки от некоммерческого проекта MSYS2 . Следует отметить, что для MSYS2 требуется 64-битная версия Windows 7 и выше (то есть Vista, XP и более ранние версии не подходят)
Итак, загрузим программу установки MSYS2 с официального сайта MSYS2:
После загрузки запустим программу установки:
На первом шаге установки будет предложено установить каталог для установки. По умолчанию это каталог C:\msys64:
Оставим каталог установки по умолчанию (при желании можно изменить). На следующем шаге устанавливаются настройки для ярлыка для меню Пуск, и затем собственно будет произведена установка. После завершения установки нам отобразить финальное окно, в котором нажмем на кнопку Завершить
После завершения установки запустится консольное приложение MSYS2.exe. Если по каким-то причинам оно не запустилось, то в папке установки C:/msys64 надо найти файл usrt_64.exe :
Теперь нам надо установить собственно набор компиляторов GCC. Для этого введем в этом приложении следующую команду:
pacman -S mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc
Для управления пакетами MSYS2 использует пакетный менеджер Packman. И данная команда говорит пакетному менелжеру packman установить пакет mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc , который представляет набор компиляторов GCC (название устанавливаемого пакета указывается после параметра -S ).
и после завершения установки мы можем приступать к программированию на языке Си. Если мы откроем каталог установки и зайдем в нем в папку C:\msys64\ucrt64\bin , то найдем там все необходимые файлы компиляторов:
В частности, файл gcc.exe как раз и будет представлять компилятор для языка Си.
Далее для упрощения запуска компилятора мы можем добавить путь к нему в Переменные среды. Для этого можно в окне поиска в Windows ввести «изменение переменных среды текущего пользователя»:
Нам откроется окно Переменныех среды:
И добавим путь к компилятору C:\msys64\ucrt64\bin :
Чтобы убедиться, что набор компиляторов GCC успешно установлен, введем следующую команду:
gcc --version
В этом случае нам должна отобразиться версия компиляторов
Создание первой программы
Итак, компилятор установлен, и теперь мы можем написать первую программу. Для этого потребуется любой текстовый редактор для набора исходного кода. Можно взять распространенный редактор Visual Studio Code или даже обычный встроенный Блокнот.
Итак, создадим на жестком диске папку для исходных файлов. А в этой папке создадим новый файл, который назовем hello.c .
В моем случае файл hello.c находится в папке C:\c.
Теперь определим в файле hello.c простейший код, который будет выводить строку на консоль:
#include // подключаем заголовочный файл stdio.h int main(void) // определяем функцию main < // начало функции printf("Hello METANIT.COM!\n"); // выводим строку на консоль return 0; // выходим из функции >// конец функции
Для вывода строки на консоль необходимо подключить нужный функционал. Для этого в начале файла идет строка
#include
Директива include подключает заголовочный файл stdio.h, который содержит определение функции printf, которая нужна для вывода строки на консоль.
Далее идет определение функции int main(void) . Функция main должна присутствовать в любой программе на Си, с нее собственно и начинается выполнение приложения.
Ключевое слово int в определении функции int main(void) говорит о том, что функция возвращает целое число. А слово void в скобках указывает, что функция не принимает параметров.
Тело функции main заключено в фигурные скобки <>. В теле функции происходит вывод строки на консоль с помощью функции printf, в которую передается выводимая строка «Hello METANIT.COM!».
В конце осуществляем выход из функции с помощью оператора return . Так как функция должна возвращать целое число, то после return указывается число 0. Ноль используется в качестве индикатора успешного завершения программы.
После каждого действия в функции ставятся точка с запятой.
Теперь скомпилируем этот файл. Для этого откроем командную строку Windows и вначале с помощью команды cd перейдем к папке с исходным файлом:
cd C:\c
Чтобы скомпилировать исходный код, необходимо компилятору gcc передать в качестве параметра файл hello.c:
gcc hello.c
После этого будет скомпилирован исполняемый файл, который в Windows по умолчанию называется a.exe . И мы можем обратиться к этому файлу
a.exe
и в этом случае консоль выведет строку «Hello METANIT.COM!», собственно как и прописано в коде.
Стоит отметить, что мы можем переопределить имя компилируемого файла с помощью флага -o и передав ему имя файла, в который будет компилироваться программа. Например:
gcc hello.c -o hello.exe
В этом случае программа будет компилироваться в файл hello.exe , который мы также запустить.
Чтобы не приходилось вводить две команды: одну для компиляции программы и другую для ее запуска, мы можем объединить команды:
gcc hello.c -o hello.exe & hello
Эта команда сначала компилирует код в файл hello.exe, а потом сразу запускает его.
Gcc как пользоваться
Команда gcc предназначена для компиляции с помощью компилятора GCC кода на языке C. Данная команда похожа на команду g++, используемую для компиляции кода на языке C++.
Базовый синтаксис команды выглядит следующим образом:
$ gcc [параметры] имена файлов
В качестве имен файлов могут использоваться как имена файлов исходного кода на языке C с расширением .c, так и имена файлов объектного кода с расширением .o. Компилятор поддерживает поистине огромное количество параметров, но наиболее важными из них являются такие параметры, как параметр -o, позволяющий задать имя результирующего исполняемого файла, параметр -c, позволяющий лишь скомпилировать файл без связывания (то есть, создать файл объектного кода, а не исполняемый файл), параметр -O, позволяющий задать уровень оптимизации и параметр -l, позволяющий указать библиотеку, которая должна быть связана с результирующим исполняемым файлом.
Примеры использования
Компиляция программы из одного файла исходного кода
Для компиляции простейшей программы из одного файла исходного кода достаточно передать компилятору имя файла исходного кода, а также имя результирующего исполняемого файла.
Это содержимое файла исходного кода test.c: