本节书摘来异步社区《嵌入式 linux c 语言应用程序设计（修订版）》一书中的第2章，第2.3节，作者：华清远见嵌入式培训中心,孙琼，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
嵌入式 linux c 语言应用程序设计（修订版）
作为自由软件的旗舰项目，richard stallman在十多年前刚开始写作gcc的时候，还只是仅仅把它当作一个c程序语言的编译器，gcc的意思也只是gnu c compiler而已。
经过了这么多年的发展，gcc已经不仅仅能支持c语言，它现在还支持ada语言、c++语言、java语言、objective c语言、pascal语言、cobol语言，并支持函数式编程和逻辑编程的mercury语言等。而gcc也不再单只gnu c语言编译器的意思了，而是变成了gnu编译器家族了。
正如前文中所述，gcc的编译流程分为了4个步骤，分别为。
预处理（pre-processing）。
编译（compiling）。
汇编（assembling）。
链接（linking）。
编译器通过程序的扩展名可分辨编写原始程序码所用的语言，由于不同的程序所需要执行编译的步骤是不同的，因此gcc根据不同的后缀名对它们进行分别处理，表2.6指出了不同后缀名的处理方式。
gcc使用的基本语法为：
/hello.h/
typedef unsigned long val32_t;
/hello.c/
int main()
{
}<code>`</code>
1．预处理阶段
gcc的选项“-e”可以使编译器在预处理结束时就停止编译，选项“-o”是指定gcc输出的结果，其命令格式为如下所示。
[root@localhost gcc]# gcc –e –o hello.i hello.c<code>`</code>
在此处，选项‘-o’是指目标文件，由2.6表可知，‘.i’文件为已经过预处理的c原始程序。以下列出了hello.i文件的部分内容。
[root@localhost gcc]# gcc –s –o hello.s hello.i<code>`</code>
以下列出了hello.s的内容，可见gcc已经将其转化为汇编了，感兴趣的读者可以分析一下这一行简单的c语言小程序用汇编代码是如何实现的。
[root@localhost gcc]# gcc –c hello.s –o hello.o<code>`</code>
4．链接阶段
在成功编译之后，就进入了链接阶段。在这里涉及一个重要的概念：函数库。
在这个程序中并没有定义“printf”的函数实现，在预编译中包含进的“stdio.h”中也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现，那么，是在哪里实现“printf”函数的呢？
最后的答案是：系统把这些函数实现都已经被放入名为libc.so.6的库文件中去了，在没有特别指定时，gcc会到系统默认的搜索路径“/usr/lib”下进行查找，也就是链接到libc.so.6库函数中去，这样就能实现函数“printf”了，而这也就是链接的作用。
完成了链接之后，gcc就可以生成可执行文件，其命令如下所示。
[root@localhost gcc]# ./hello
hello, embedded world 5<code>`</code>
本节主要讲解gcc的警告提示功能。gcc包含完整的出错检查和警告提示功能，它们可以帮助linux程序员写出更加专业和优美的代码。
读者千万不能小瞧这些警告信息，在很多情况下，含有警告信息的代码往往会有意想不到的运行结果。
首先读者可以先看一下以下这段代码：
[root@ft charpter2]# gcc -wall wrong.c -o wrong
wrong.c:4: warning: return type of 'main' is not 'int'
wrong.c: in function 'main':
wrong.c:5: warning: unused variable 'tmp'<code>`</code>
可以看出，使用‘-wall’选项找出了未使用的变量tmp以及返回值的问题，但没有找出无效数据类型的错误。
2．非wall类警告提示
非wall类的警告提示中最为常用的有以下两种：“-ansi”和“-pedantic”。
（1）“-ansi”
该选项强制gcc生成标准语法所要求的告警信息，尽管这还并不能保证所有没有警告的程序都是符合ansi c标准的。使用该选项的运行结果如下所示：
[root@ft charpter2]# gcc -pedantic wrong.c -o wrong
wrong.c:5: warning: iso c90 does not support 'long long'
wrong.c:4: warning: return type of 'main' is not 'int'<code>`</code>
可以看出，使用该选项查看出了“long long”这个无效数据类型的错误。
1．linux函数库介绍
函数库可以看做是事先编写的函数集合，它可以与主函数分离，从而增加程序开发的复用性。linux中函数库可以有3种使用的形式：静态、共享和动态。
静态库的代码在编译时就已连接到开发人员开发的应用程序中，而共享库只是在程序开始运行时才载入。
动态库也是在程序运行时载入，但与共享库不同的是，动态库使用的库函数不是在程序运行使开始载入，而是在程序中的语句需要使用该函数时才载入。动态库可以在程序运行期间释放动态库所占用的内存，腾出空间供其他程序使用。
由于共享库和动态库并没有在程序中包括库函数的内容，只是包含了对库函数的引用，因此代码的规模比较小。
系统中可用的库都存放在/usr/lib和/lib目录中。库文件名由前缀lib和库名以及后缀组成。根据库的类型不同，后缀名也不一样。
stnd001注意 共享库和动态库的后缀名由.so和版本号组成。
静态库的后缀名为.a。
如：数学共享库的库名为libm.so.5，这里的标识字符为m，版本号为5，libm.a则是静态数学库。在linux系统中系统所用的库都存放在/usr/lib和/lib目录中。
2．相关路径选项
由于库文件的通常路径不是在系统默认的路径下，因此，首先要使用调用路径选项来指定相关的库文件位置，这里首先讲解两个常用选项的使用方法。
（1）“-i dir”
在gcc中使用头文件在默认情况下是在主程序中所设定的路径，那么如果想要改变该路径，用户则可以使用“-i”选项。“-i dir”选项可以在头文件的搜索路径列表中添加dir目录。这时，gcc就会到相应的位置查找对应的目录。
比如在“/root/workplace/gcc”下有两个文件：
[root@localhost gcc] gcc hello.c –i /root/workplace/gcc/ -o hello<code>`</code>
这样，gcc就能够执行出正确结果。
0115小技巧 在include语句中，“<>”表示在标准路径中搜索头文件，在linux中默认为“/usr/include”。故在上例中，可把hello1.c的“#include”改为“#include "my.h"”，这样就不需要加上“-i”选项了。
（2）“-l dir”
选项“-l dir”的功能与“-i dir”类似，其区别就在于“-l”选项是用于指明库文件的路径。例如有程序hello_sq.c需要用到目录“/root/workplace/gcc/lib”下的一个动态库libsunq.so，则只需键入如下命令即可。
[root@localhost gcc] gcc -o dynamic -l /root/lq/testc/lib/dynamic.o -lmydynamic<code>`</code>
那么，若系统中同时存在文件名相同的静态库文件和动态库文件时，该链接选项究竟会调用静态库文件还是动态库文件呢？
经测试后可以发现，系统调用的是动态库文件，这是由于linux系统中默认的是采用动态链接的方式。这样，若用户要调用含有同名动态库文件的静态库文件，则在“-l”后需要显示地写出包含后缀名的文件名，如：要调用libm.a库文件时就需写作“-llibm.a”。
gcc可以对代码进行优化，它通过编译选项-on来控制优化代码的生成，其中n是一个代表优化级别的整数。对于不同版本的gcc来讲，n的取值范围及其对应的优化效果可能并不完全相同，比较典型的范围是从0变化到2或3。
不同的优化级别对应不同的优化处理工作，如使用优化选项-o主要进行线程跳转（thread jump）和延迟退栈（deferred stack pops）两种优化。
使用优化选项-o2除了完成所有-o1级别的优化之外，同时还要进行一些额外的调整工作，如处理器指令调度等；选项-o3则还包括循环展开和其他一些与处理器特性相关的优化工作。
虽然优化选项可以加速代码的运行速度，但对于调试而言将是一个很大的挑战。因为代码在经过优化之后，原先在源程序中声明和使用的变量很可能不再使用，控制流也可能会突然跳转到意外的地方，循环语句也有可能因为循环展开而变得到处都有，所有这些都将使调试工作异常坚难。
建议在调试的时候最好不使用任何优化选项，只有当程序在最终发行的时候才考虑对其进行优化。
![[转]九大排序算法——C语言实现及详解[图]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)