GCC 编译过程
一个 C/C++文件要经过预处理(preprocessing)、编译(compilation)、汇编(assembly)和链接(linking)
等 4 步才能变成可执行文件
（1） 预处理
C/C++源文件中，以“#”开头的命令被称为预处理命令，如包含命令“#include”、宏定义命令“#define”、
条件编译命令“#if”、“#ifdef”等。预处理就是将要包含(include)的文件插入原文件中、将宏定义展开、
根据条件编译命令选择要使用的代码，最后将这些东西输出到一个“.i”文件中等待进一步处理。
（2） 编译
编译就是把 C/C++代码(比如上述的“.i”文件)“翻译”成汇编代码，所用到的工具为 cc1(它的名字就
是 cc1，x86 有自己的 cc1 命令，ARM 板也有自己的 cc1 命令)。
（3）汇编
汇编就是将第二步输出的汇编代码翻译成符合一定格式的机器代码，在 Linux 系统上一般表现为 ELF
目标文件(OBJ 文件)，用到的工具为 as。x86 有自己的 as 命令，ARM 版也有自己的 as 命令，也可能是 xxxx
as（比如 arm-linux-as）。
“反汇编”是指将机器代码转换为汇编代码，这在调试程序时常常用到。
（4）链接
链接就是将上步生成的 OBJ 文件和系统库的 OBJ 文件、库文件链接起来，最终生成了可以在特定平台
运行的可执行文件，用到的工具为 ld 或 collect2。
编译程序时，加上-v 选项就可以看到这几个步骤。比如gcc -o hello hello.c -v
常用选项
（1）-c
预处理、编译和汇编源文件，但是不作链接，编译器根据源文件生成 OBJ 文件。缺省情况下，GCC 通过 用`.o'替换源文件名的后缀`.c'，`.i'，`.s'等，产生 OBJ 文件名。可以使用-o 选项选择其他名字。GCC 忽 略-c 选项后面任何无法识别的输入文件。
（2）-S
编译后即停止，不进行汇编。对于每个输入的非汇编语言文件，输出结果是汇编语言文件。缺省情况下， GCC 通过用`.s'替换源文件名后缀`.c'，`.i'等等，产生汇编文件名。可以使用-o 选项选择其他名字。GCC 忽略任何不需要汇编的输入文件。
（3）-E
预处理后即停止，不进行编译。预处理后的代码送往标准输出。
（4）-o file
指定输出文件为 file。无论是预处理、编译、汇编还是链接，这个选项都可以使用。如果没有使用`- o'选项，默认的输出结果是：可执行文件为`a.out'；修改输入文件的名称是`source.suffix'，则它的 OBJ 文件是`source.o'，汇编文件是 `source.s'，而预处理后的 C 源代码送往标准输出。
（5）-v
显示制作 GCC 工具自身时的配置命令；同时显示编译器驱动程序、预处理器、编译器的版本号。
警告选项(Warning Option)
这个选项基本打开了所有需要注意的警告信息，比如没有指定类型的声明、在声明之前就使用的函数、 局部变量除了声明就没再使用等
：$ gcc -Wall -c main.c调试选项(Debugging Option)
（1）-g
以操作系统的本地格式(stabs，COFF，XCOFF，或 DWARF)产生调试信息，GDB 能够使用这些调试信息。
在大多数使用 stabs 格式的系统上，`-g'选项加入只有 GDB 才使用的额外调试信息。可以使用下面的选项
来生成额外的信息：`-gstabs+'，`-gstabs'，`-gxcoff+'，`-gxcoff'，`-gdwarf+'或`-gdwarf'，具体用
法请读者参考 GCC 手册
优化选项(Optimization Option)
（1）-O 或-O1
优化：对于大函数，优化编译的过程将占用稍微多的时间和相当大的内存。不使用`-O'或`-O1'选的
目的是减少编译的开销，使编译结果能够调试、语句是独立的：如果在两条语句之间用断点中止程序，可以 对任何变量重新赋值，或者在函数体内把程序计数器指到其他语句，以及从源程序中精确地获取你所期待的 结果。
不使用`-O'或`-O1'选项时，只有声明了 register 的变量才分配使用寄存器。
使用了`-O'或`-O1'选项，编译器会试图减少目标码的大小和执行时间。如果指定了`-O'或`-O1'选项,， `-fthread-jumps'和`-fdefer-pop'选项将被打开。在有 delay slot 的机器上，`-fdelayed-branch'选项将
被打开。在即使没有帧指针 (frame pointer)也支持调试的机器上，`-fomit-frame-pointer'选项将被打 开。某些机器上还可能会打开其他选项。
（2）-O2
多优化一些。除了涉及空间和速度交换的优化选项，执行几乎所有的优化工作。例如不进行循环展开 (loop unrolling)和函数内嵌(inlining)。和`-O'或`-O1'选项比较，这个选项既增加了编译时间，也提高 了生成代码的运行效果。
（3）-O3
优化的更多。除了打开-O2 所做的一切，它还打开了-finline-functions 选项。
（4）-O0
不优化。
如果指定了多个-O 选项，不管带不带数字，生效的是最后一个选项。
在一般应用中，经常使用-O2 选项，比如对于 options 程序：
$ gcc -O2 -c -o main.o main.c
$ gcc -O2 -c -o sub.o sub.c
$ gcc -o test main.o sub.o链接器选项(Linker Option)
(1) -o filename
指定输出目标文件名
（2）-llibrary
链接名为 library 的库文件
链接器在标准搜索目录中寻找这个库文件，库文件的真正名字是`liblibrary.a'。搜索目录除了一些系统标准目录外，还包括用户以`-L'选项指定的路径。一般说来用这个方法找到的文件是库文件──即由 OBJ文件组成的归档文件(archive file)。链接器处理归档文件的方法是：扫描归档文件，寻找某些成员，这些成员的符号目前已被引用，不过还没有被定义。但是，如果链接器找到普通的 OBJ 文件，而不是库文件，就把这个 OBJ 文件按平常方式链接进来。指定`-l'选项和指定文件名的唯一区别是，`-l’选项用`lib'和`.a'把 library 包裹起来，而且搜索一些目录
-V 输出详细过程信息
/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/collect2 --eh-frame-hdr -m elf_i386 -dynamiclinker /lib/ld-linux.so.2
-o test
/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/../../../crt1.o /usr/lib/gcc-lib/i386-redhatlinux/3.2.2/../../../crti.o
/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/crtbegin.o
-L/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2
-L/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/../../..
main.o
sub.o
-lgcc -lgcc_eh -lc -lgcc -lgcc_eh
/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/crtend.o
/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/../../../crtn.o
可以看见，除了 main.o、sub.o 两个文件外，还链接了启动文件 crt1.o、crti.o、crtend.o 、crtn.o，
还有一些库文件(-lgcc -lgcc_eh -lc -lgcc -lgcc_eh)。
（3）-nostartfiles
不链接系统标准启动文件，而标准库文件仍然正常使用
（4）-nostdlib
不链接系统标准启动文件和标准库文件，只把指定的文件传递给链接器。这个选项常用于编译内核、 bootloader 等程序，它们不需要启动文件、标准库文件。
（5）-static
在支持动态链接(dynamic linking)的系统上，阻止链接共享库
$ gcc -o test_static main.o sub.o –static
（6）-shared
生成一个共享 OBJ 文件，它可以和其他 OBJ 文件链接产生可执行文件。只有部分系统支持该选项。 当不想以源代码发布程序时，可以使用-shared 选项生成库文件，比如对于 options 程序，可以如下制
$ gcc -shared -o libsub.so sub.o sub2.o sub3.o
以后要使用 sub.c 中的函数 sub_fun 时，在链接程序时，指定引脚 libsub.so 即可，比如：
$ gcc -o test main.o -lsub -L /libsub.so/所在的目录/
（7）-Xlinker option
把选项 option 传递给链接器。可以用来传递系统特定的链接选项，GCC 无法识别这些选项。如果需要
传递携带参数的选项，必须使用两次`-Xlinker'，一次传递选项，另一次传递其参数。例如，如果传递`- assert definitions'，要成`-Xlinker -assert -Xlinker definitions'，而不能写成`-Xlinker "-assert
definitions"'，因为这样会把整个字符串当做一个参数传递，显然这不是链接器期待的。
（8）-Wl,option
把选项 option 传递给链接器。如果 option 中含有逗号，就在逗号处分割成多个选项。链接器通常是通
过 gcc、arm-linux-gcc 等命令间接启动的，要向它传入参数时，参数前面加上`-Wl,’。
（9）-u symbol
使链接器认为取消了 symbol 的符号定义，从而链接库模块以取得定义。可以使用多个 `-u'选项，各自 跟上不同的符号，使得链接器调入附加的库模块。
目录选项(Directory Option)
下列选项指定搜索路径，用于查找头文件，库文件，或编译器的某些成员。
（1）-Idir
在头文件的搜索路径列表中添加 dir 目录。
头文件的搜索方法为：如果以“#include < >”包含文件，则只在标准库目录开始搜索(包括使用-Idir
选项定义的目录)；如果以“#include “
””包含文件，则先从用户的工作目录开始搜索，再搜索标准库
目录。
（2）-I-
任何在`-I-'前面用`-I'选项指定的搜索路径只适用于`#include "file"'这种情况；它们不能用来搜
索`#include <file>'包含的头文件。如果用`-I'选项指定的搜索路径位于`-I-'选项后面，就可以在这些路
径中搜索所有的`#include'指令(一般说来-I 选项就是这么用的)。还有，`-I-'选项能够阻止当前目录(存 放当前输入文件的地方)成为搜索`#include "file"'的第一选择。
`-I-'不影响使用系统标准目录，因此，`-I-'和`-nostdinc'是不同的选项。
（3）-Ldir
可以使用-Ldir 选项将当前目录加入搜索路径，如下则链接成功：
$ gcc -L. -o test main.o -lsub
（4）-Bprefix
这个选项指出在何处寻找可执行文件，库文件，以及编译器自己的数据文件。编译器驱动程序需要使用
某些工具，比如：`cpp'，`cc1' (或 C++的`cc1plus')，`as'和`ld'。它把 prefix 当作欲执行的工具的前
缀，这个前缀可以用来指定目录，也可以用来修改工具名字。
