這篇你會學到

gcc 基本語法與其用途

昨天的文章 (我是傳送門) 學會了使用gcc編譯檔案，產生可以在WSL上面運行的執行檔，接下來，會來介紹幾個gcc常用的語法。

對了，結果我昨天查了一下，其實網路上就有蠻多大神在寫This is fine. ASCII art ....

這告訴我們在埋頭苦幹之前，必定要先看看先人走過的道路。
因為歷史是最好的老師，前人的經驗與智慧，往往能讓我們少走彎路，找到正確的方向。
如果我們只是一味低頭努力，卻忽視了已有的成果與失敗的教訓，就容易陷入盲目的辛苦。
唯有抬頭觀察、善用前人的智慧，再結合自己的奮鬥，才能真正達到事半功倍的效果。

因此我們來看看前人寫的官方網站吧....

一起來看 GCC 官方語法網站

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Option-Summary.html
開始導讀 ↑ 前我們需要先理解 gcc的編譯過程，這樣才可以更好理解上面網址裡面的內容。

gcc 的編譯流程

一般來說，gcc編譯的流程分為 4 步驟

• 預處理（Preprocessing）
  展開 #include、#define → 得到 .i
• 編譯（Compilation）
  把 .i 翻譯成組合語言 → 得到 .s
• 組譯（Assembling）
  把 .s 轉成二進位的目標檔 → 得到 .o
• 連結（Linking）
  把多個 .o 檔和函式庫合併 → 最終 執行檔 (預設名稱會是a.out)

簡而言之

• .c：人類寫的程式
• .i：展開 include & 巨集後的程式
• .s：組合語言
• .o：機器碼（中間產物）
• a.out：最終執行檔

gcc 官方網站導讀

我們現在來回到這邊
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Option-Summary.html

Overall Options

主要講編譯的方法，可以分成3種

• -c (只編譯不連結)
  • 功能：把 .c 檔編譯成 目標檔 .o，但不會產生執行檔
  • 使用時機：大型專案通常會先把多個 .c 編譯成 .o，最後再一起連結

gcc -c main.c      # 產生 main.o
gcc -c dog_meme.c  # 產生 dog_meme.o
gcc main.o dog_meme.o -o dog_meme

• -o file （輸出檔案名稱）
  • 功能：指定編譯結果的檔名
  • 預設輸出的檔案名稱是 a.out (也可以像下面依樣用-o指定成main)

• 範例：
  gcc main.c -o main

• 也可以不命名:
  gcc main.c
• -v （顯示詳細編譯過程）
  • 功能：顯示 gcc 執行了哪些「背後步驟」（預處理、編譯、組譯、連結）[[#gcc 的編譯流程]]
  • 使用時機：想了解編譯過程，或檢查 gcc 使用了哪些 include 路徑、連結哪些庫

• 範例：
  gcc -v main.c -o main

C Language Options

Warning Options

• -Wall （開啟大部分警告）
  • 功能：打開一組「常見錯誤」警告，例如未使用變數、未宣告的函式
• -Wextra （更多警告）
  • 功能：比 -Wall 更嚴格，例如未使用的參數、隱含型別轉換

-Werror （把警告當錯誤）

• 功能：只要有警告就會讓編譯失敗。
• 使用時機：團隊專案常用。
• 範例：
  gcc -Wall -Wextra -Werror main.c -o main

Debugging Options -> -ggdb

• -g （生成除錯資訊，配合 gdb）
  • 功能：在執行檔裡加入「行號、變數名稱」資訊，方便 gdb 除錯
  • 範例：
    gcc -g main.c -o main gdb ./main
• -ggdb （針對 gdb 的最佳除錯資訊）
  • 功能：比 -g 更完整，包含 gdb 專用的資訊
  • 建議：用 gdb 除錯時加上 -ggdb，比單純 -g 好

Optimization Options -> -O2

• -O0 （不最佳化，除錯時用）
  • 功能：編譯快，程式和原始碼對應最直觀
  • 預設值就是 -O0

• 適合用來除錯。

• -O2 （常用平衡版最佳化）
  • 功能：平衡效能與編譯時間，最常用的選項
  • 適合：大部分實際部署
• -O3 （速度最大化）
  • 功能：開啟更激進的最佳化（例如循環展開、向量化）。
  • 缺點：編譯時間較長，程式體積可能變大。
  • 適合：效能瓶頸的程式。
• -Os （縮小體積）
  • 功能：針對程式大小做最佳化。
  • 適合：嵌入式系統或儲存空間有限環境。

Preprocessor Options

Link Options -> -llib

• -Ldir` （指定函式庫路徑）
  • 功能：告訴 gcc 去哪裡找函式庫檔（.a 或 .so）
  • 範例：
    gcc main.c -L/usr/local/lib -lmylib -o main
• -llib （連結函式庫）

• 功能：連結函式庫，寫法是 -lxxx → 代表 libxxx.a 或 libxxx.so。
• 範例：
  gcc main.c -lm -o main
  ➝ -lm 代表連結數學函式庫 libm，才能用 sqrt()、sin() 等函式。