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GCC 常用选项笔记

一、命令结构（重点）

你给出的公式可以直接作为 GCC 命令的通用写法：

gcc [不带参数的选项] [带参数的选项 + 参数] [源文件]

常见示例：

gcc -Wall -g -O2 -I ./include -L ./lib -o my_app main.c

说明：

  • 不带参数的选项：只写选项本身即可，例如 -Wall、-g、-c、-E、-S。
  • 带参数的选项：选项后面需要一个参数，例如 -o my_app、-I ./include、-L ./lib、-l m。

二、选项分类说明

分类 选项示例 是否需要参数 用途说明
不带参数 -Wall 否 打开常用警告
不带参数 -g 否 生成调试信息
不带参数 -c 否 只编译不链接，生成 .o
不带参数 -E 否 只做预处理
不带参数 -S 否 生成汇编文件 .s
不带参数 -O2 否 开启优化等级 2
带参数 -o my_app 是 指定输出文件名
带参数 -I ./include / -I include 是 指定头文件搜索路径
带参数 -L ./lib 是 指定库文件搜索路径
带参数 -l m 是 链接库 libm
带参数 -D DEBUG / -DDEBUG 是 定义宏

三、基础核心选项解析

1. -o：指定输出文件名

如果不带这个选项，GCC 默认生成可执行文件 a.out。

  • 指令：gcc main.c -o my_app
  • 演示结果：
$ ls
main.c
$ gcc main.c -o my_app
$ ls
main.c  my_app

2. -c：只编译不链接

将 .c 文件编译成 .o 目标文件，适合多文件模块化编译。

  • 指令：gcc -c main.c
  • 演示结果：
$ gcc -c main.c
$ ls
main.c  main.o

3. -g：生成调试信息

为了使用 GDB 断点调试，编译时通常要加 -g。

  • 指令：gcc -g main.c -o main
  • 演示结果：
$ gcc -g main.c -o main
$ gdb ./main

4. -O 和 -O2：代码优化

  • -O 或 -O1：基础优化。

  • -O2：常用发布优化等级，综合性能较好。

  • 指令：gcc -O2 main.c -o main_fast

  • 提示：优化后调试体验可能下降，开发调试阶段一般优先 -g。

四、补充常用选项

1. -Wall：显示常用警告

这是非常重要的选项，可以尽早暴露潜在问题。

  • 指令：gcc -Wall main.c -o main

2. -I：指定头文件路径

头文件不在默认搜索路径时使用。

  • 指令：gcc main.c -I ./include -o main

3. -l 和 -L：链接库文件

  • -l 指定库名。

  • -L 指定库搜索目录。

  • 指令：gcc main.c -L ./lib -l m -o main

4. -D：定义宏

可在编译时注入宏定义。

  • 指令：gcc -DDEBUG main.c -o main

五、GCC 编译四步

阶段 常用选项 输出文件 说明
预处理 -E .i 展开宏、处理头文件、去注释
编译 -S .s C 代码转汇编
汇编 -c .o 汇编转目标文件
链接 无或链接参数 可执行文件 将目标文件和库链接为程序

示例：

gcc -S main.c

六、快速建议

下面给出两类最常用场景：STM32 裸机编译、Linux 嵌入式交叉编译。

1. STM32（裸机，arm-none-eabi-gcc）

arm-none-eabi-gcc \
  -mcpu=cortex-m3 -mthumb \
  -O0 -g3 -Wall \
  -ffunction-sections -fdata-sections \
  -DSTM32F103xB -DUSE_HAL_DRIVER \
  -I Inc -I Drivers/CMSIS/Include -I Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc \
  -T STM32F103C8Tx_FLASH.ld \
  Startup/startup_stm32f103xb.s Src/main.c Src/stm32f1xx_it.c \
  -Wl,--gc-sections -Wl,-Map=build/app.map \
  -o build/app.elf

参数说明：

  • -mcpu=cortex-m3：指定目标内核。
  • -mthumb：生成 Thumb 指令集代码。
  • -O0：关闭优化，便于调试。
  • -g3：生成更完整的调试信息。
  • -ffunction-sections -fdata-sections：把函数和数据放入独立 section，配合链接器做裁剪。
  • -D...：定义宏（芯片型号、HAL 使能等）。
  • -I ...：头文件搜索路径。
  • -T xxx.ld：指定链接脚本。
  • -Wl,--gc-sections：让链接器丢弃未使用代码。
  • -Wl,-Map=...：生成 map 文件，便于看内存占用。
  • -o build/app.elf：指定输出 ELF 文件。

2. Linux 嵌入式（交叉编译，arm-linux-gnueabihf-gcc）

arm-linux-gnueabihf-gcc \
  -O2 -g -Wall -Wextra \
  -I include \
  -L lib -Wl,-rpath,'$ORIGIN/lib' \
  src/main.c src/net.c src/uart.c \
  -lpthread -lm \
  -o app

参数说明：

  • arm-linux-gnueabihf-gcc：面向 ARM Linux（hard-float ABI）的交叉编译器。
  • -O2：发布常用优化等级。
  • -g：保留调试符号，便于远程调试。
  • -Wall -Wextra：开启更多告警。
  • -I include：头文件路径（也可写 -I ./include）。
  • -L lib：库搜索路径。
  • -Wl,-rpath,'$ORIGIN/lib'：写入运行时库搜索路径。
  • -lpthread -lm：链接线程库和数学库。
  • -o app：输出可执行文件名。