# 1.命令简介
g++ 是 GNU 开发的 C++ 编译器，是 GNU 编译器套件 GCC（GNU Compiler Collection）的组成部分。
注意 gcc 是 GNU 的 C 编译器，不要与 g++ 混为一谈。
看官方手册你会发现 g++ 的命令选项真的多如繁星，令人头皮发麻。但是常用的命令选项也就那几个，足以完成日常编译，g++ 使用起来还是比较简单的！
g++ 编译器是 GCC 的一部分，GCC 编译工作一般分为四个步骤。考察如下简单的 C++ 程序。
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout<<"hello world"<<endl;
}
下面分别进行预处理、编译、汇编和链接，将 C++ 源码文件 test.cpp 转换为可执行文件 test.out。
（1）预处理（Preprocessing）。
由预处理器 cpp 完成，将 .cpp 源文件预处理为 .i 文件。
#生成预处理后的.i文件
g++ -E test.cpp -o test.i
#或
cpp test.cpp -o test.i
（2）编译（Compilation）。
编译过程就是把预处理完的文件进行一系列语法分析、词法分析、语义分析及优化后产生相应的汇编代码。编译是整个程序构建过程中最为核心的部分，也是最复杂的部分之一。由编译器 cc1plus 完成，将 .i 文件编译为 .s 的汇编文件。使用 -S 选项，只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码。
#生成汇编.s文件
g++ -S test.i -o test.s
#或
ln -s /usr/libexec/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.2/cc1plus /usr/local/bin
cc1plus test.i -o test.s
注意，GCC 编译套件中，C++ 的编译器是 cc1plus，C 是 cc1，Objective-C 是 cc1obj，Fortran 是 f771，Java 是 jc1。所以 g++ 这个命令是对预处理器、编译器、汇编器和链接器的包装，会根据不同的参数去调用这些构建程序。
（3）汇编（Assembly）。
由汇编器 as 完成，将 .s 文件汇编成 .o 的二进制目标文件。
#生成二进制.o文件
g++ -c test.s -o test.o
#或
as test.s -o test.o
（4）链接（Linking）
由链接器 ld，将 .o 文件链接成可执行程序。
// 生成二进制.out可执行文件
g++ test.o -o test.out
#或者直接使用ld进行链接，但是需要注意使用ld需添加较长命令选项。使用g++ -v选项可以查看最后一行collect2使用的命令选项。collect2是对ld的封装，最终还是要调用ld来完成链接工作。
ld -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 /usr/lib64/crt1.o /usr/lib64/crti.o /usr/lib64/crtn.o /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/crtbegin.o /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/crtend.o -L/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5 -L/usr/lib64 -L/usr/lib -lstdc++ -lm -lgcc_s -lc -lgcc main.o -o test.out
执行最后链接生成的 test.out 输出：
hello world
# 2.命令格式
gcc [-c|-S|-E] [-std=standard]
[-g] [-pg] [-Olevel]
[-Wwarn...] [-pedantic]
[-Idir...] [-Ldir...]
[-Dmacro[=defn]...] [-Umacro]
[-foption...] [-mmachine-option...]
[-o outfile] [@file] infile...
# 3.命令选项
关于 g++ 的命令选项，大家可以参考 GCC 官方手册 (opens new window)，或者使用man g++查看 g++ 使用手册。
下面列出常用的命令选项。
（1）总体选项
-E
只激活预处理，这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面。例子用法:
gcc -E hello.c > pianoapan.txt
gcc -E hello.c | more
一句 "hello word" 预处理后能达到 800 行代码。
-S
只激活预处理和编译，就是指把文件编译成为汇编代码。例子用法：
gcc -S hello.c
将生成.s的汇编代码，可以用文本编辑器查看。
-c
只激活预处理,编译,和汇编,也就是他只把程序做成obj文件。例子用法:
gcc -c hello.c
将生成.o的目标文件（object file）。
-o
指定目标名称，缺省的时候，gcc/g++编译出来的文件是a.out。例子如下：
g++ -o hello.out hello.cpp
g++ -o hello.asm -S hello.cpp
（2）目录选项
-I[dir]
在你是用#include "file"的时候，gcc/g++会先在当前目录查找你所指定的头文件，如果没有找到，会到系统默认的头文件目录找。如果使用-I指定了目录，编译器会先在指定的目录查找，然后再去系统默认头文件目录查找。对于#include <file>，gcc/g++会到-I指定的目录查找，查找不到，然后再到系统默认的头文件目录查找。
-include [file]
相当于“#include”，用于包含某个代码,简单来说,就是编译某个文件,需要另一个文件的时候,就可以
用它设定,功能就相当于在代码中使用#include。例子用法:
gcc hello.c -include /root/pianopan.h
-I-
就是取消前一个参数的功能,所以一般在-Idir之后使用
-idirafter [dir]
在-I的目录里面查找失败，将到目录dir里面查找。
-iprefix [prefix]，-iwithprefix [dir]
一般一起使用，当-I的目录查找失败，会到prefix+dir下查找。
-L[dir]
编译的时候，指定搜索库的路径。比如你自己的库，可以用它指定目录，不然编译器将只在标准库的
目录找。这个dir就是目录的名称。
-l[library]
指定编译的时使用的库，如 gcc -lcurses hello.c，使用curses库编译链接，生成程序。
（3）预处理选项
-Dmacro
相当于C语言中的#define macro
-Dmacro=defn
定义宏，相当于C语言中的#define macro defn
-Umacro
取消宏定义，相当于C语言中的#undef macro
-undef
取消任何非标准宏的定义，C++标准预定义的宏仍然有效
（4）链接方式选项
-static
此选项将禁止使用动态库。优点：程序运行不依赖于其他库。缺点：可执行文件比较大。
-shared
此选项将尽量使用动态库，为默认选项。优点：生成文件比较小。缺点：运行时需要系统提供动态库。
-symbolic
建立共享目标文件的时候，把引用绑定到全局符号上。对所有无法解析的引用作出警告（除非用连接选项，'-Xlinker -z -Xlinker defs'取代)。注：只有部分系统支持该选项。
-Wl,option
此选项传递option给链接程序；如果option中间有逗号，就将option分成多个选项传递给链接器
-Wl,-Bstatic
告诉链接器ld只链接静态库，如果只存在动态链接库，则链接器报错。
-Wl,-Bdynamic
告诉链接器ld优先使用动态链接库，如果只存在静态链接库，则使用静态链接库
-Wl,-rpath,<dir>
指定链接器共享库查找目录为<dir>
-Wl,-s 或 -Wl,--strip-all
指定链接器消除所有符号信息
-Wl,-S 或 -Wl,--strip-debug
指定链接器消除调试符号信息，而非所有符号信息
（5）错误与告警选项
-pedantic
允许发出ANSI/ISO C标准所列出的所有警告
-pedantic-errors
允许发出ANSI/ISO C标准所列出的错误
-Wall
一般使用该选项，允许发出GCC能够提供的所有有用的警告。也可以用-W{warning}来标记指定的警告
-Wno-deprecated
使用C++标准废弃特性不告警
-Werror
要求GCC将所有的警告当成错误进行处理，在警告发生时中止编译过程。
-Werror={warning}
将指定警告设置为错误。例如-Werror=return-type，如果函数需要返回值却没有return语句，则编译报错
-Wunknown-pragmas
遇到GCC无法识别的编译指导指令，发出警告。在使用了-Wall选项时，就不需要使用该命令选项了
-Wno-pragmas
遇到GCC无法识别的编译指导指令，不发出警告
-w
关闭所有警告,建议不要使用此项。
（6）调试选项
-g
指示编译器，在编译时，产生调试信息。
-gstabs
此选项以stabs格式生成调试信息,但不包括gdb调试信息。
-gstabs+
此选项以stabs格式声称调试信息,并且包含仅供gdb使用的额外调试信息.
-ggdb
此选项将尽可能的生成gdb可以使用的调试信息。
-glevel
请求生成调试信息，同时用level指出需要多少信息，默认的level是2
-pg
编译的过程中加入额外的代码， 供性能分析工具gprof剖析程序的耗时情况
（7）优化选项
-O0
-O1
-O2
-O3
编译器优化选项分为4个级别，-O0表示没有优化，-O1为缺省值，建议使用-O2，-O3优化级别最高。
（8）其他选项
-fpic
编译器生成位置无关目标码（PIC，position-independent code），用于动态链接库，即Linux下的.so文件。通过全局偏移表（GOT，Global Offset Table）访问所有常量地址。程序启动时通过动态加载程序解析GOT条目。如果链接的so文件的GOT大小超过计算机特定的最大大小，则会从链接器收到错误消息，指示-fpic不起作用。这种情况下，请使用-fPIC重新编译
-fPIC
同-fpic功能一致，生成位置无关目标码，用于生成动态链接库，建议使用该选项，而非-fpic
-v, --verbose
显示详细的编译、汇编、链接命令
-pipe
使用管道代替编译过程中的临时文件,在使用非gnu汇编工具的时候,可能有些问题
g++ -pipe -o hello.out hello.cpp
-ansi
关闭gnu c中与ansi c不兼容的特性，激活ansi c的专有特性(包括禁止一些asm inline typeof关键字,以及
UNIX,vax等预处理宏。
-fno-asm
此选项实现ansi选项功能的一部分，它禁止将asm,inline和typeof用作关键字。
-fno-strict-prototype
只对g++起作用,使用这个选项,g++将对不带参数的函数,都认为是没有显式的对参数的个数和类型说明,而不是没有
参数.而gcc无论是否使用这个参数,都将对没有带参数的函数,认为没有显式说明的类型。
-fthis-is-varialble
就是向传统c++看齐,可以使用this当一般变量使用。
-fcond-mismatch
允许条件表达式的第二和第三参数类型不匹配,表达式的值将为void类型。
-funsigned-char
-fno-signed-char
-fsigned-char
-fno-unsigned-char
这四个参数是对char类型进行设置,决定将char类型设置成unsigned char(前两个参数)或者signed char(后
两个参数)。
-fpermissive
把代码的语法错误作为警告，并继续编译。请谨慎使用该选项。
-imacros file
将file文件的宏,扩展到gcc/g++的输入文件,宏定义本身并不出现在输入文件中
-nostdinc
使编译器不在系统缺省的头文件目录里面找头文件,一般和-I联合使用,明确限定头文件的位置。
-nostdin C++
规定不在g++指定的标准路经中搜索,但仍在其他路径中搜索,此选项在创建libg++库使用。
-C
在预处理的时候,不删除注释信息,一般和-E使用,有时候分析程序，用这个很方便的。
-m
生成与具体 CPU 相关的程序。
-mtune=cpu-type
为指定类型的CPU生成代码。cpu-type 可以是：i386，i486，i586，pentium，i686，pentium4 等等。
-m32
生成 32bits 程序。int，long 和指针位宽为 32 位。
-m64
生成 64bits 程序。int 位宽为 32 位，long 和指针位宽为 64 位。
-mmmx
-msse
-msse2
-mno-mmx
-mno-sse
-mno-sse2
使用或者不使用 MMX，SSE，SSE2 指令。
-M
生成文件依赖的信息，包含目标文件所依赖的所有源文件。你可以用gcc -M hello.c来测试一下，很简单。
-MM
和上面的那个一样，但是它将忽略由#include造成的依赖关系。
-MD
和-M相同，但是输出将导入到.d的文件里面。
-MMD
和-MM相同，但是输出将导入到.d的文件里面。
-Wa,option
此选项传递option给汇编器；如果option中间有逗号，就将option分成多个选项传递给汇编器
-x language filename
设定文件所使用的语言,使后缀名无效,对以后的多个有效.也就是根据约定C语言的后缀名称是.c的，而C++的后缀
名是.C或者.cpp。如果你很个性，决定你的C代码文件的后缀名是.pig，那你就要用这个参数,这个参数对他后面
的文件名都起作用，除非到了下一个参数的使用。可以使用的参数有下面的这些：
c,objective-c,c-header,c++,cpp-output,assembler,assembler-with-cpp。
看到英文，应该可以理解的。例子用法:
gcc -x c hello.pig
-x none filename
关掉上一个选项，也就是让gcc根据文件名后缀，自动识别文件类型，例子用法:
gcc -x c hello.pig -x none hello2.c
# 4.链接注意事项
g++ 链接库时，默认优先链接动态链接库，因为这样编译出来的程序会更小。
如果在链接时想混合链接静态库与动态库，有如下两种方法。
（1）静态链接库使用绝对路径，动态链接库使用 -l。
g++ main.cpp -lpthread /usr/lib64/libboost_system.a
（2）使用-Wl,-Bstatic告诉链接器ld链接静态库，不存在静态库则报错。使用-Wl,-Bdynamic告诉链接器优先使用动态链接库，如果只存在静态库，则使用静态库。
g++ main.cpp -Wl,-Bstatic -lboost_system -Wl,-Bdynamic -lpthread
命令末尾-Wl,-Bdynamic，作用是告诉链接器，后续系统库的链接默认使用动态链接，否则会报找不到库的错误。
/usr/bin/ld: cannot find -lpthread
collect2: ld returned 1 exit status
链接时，库要放在目标文件的后面，否则会报"undefined reference to: xxx"错误。具体参见 gcc 手册的如下描述：
the linker searches and processes libraries and object files in the order they are
specified. Thus, `foo.o -lz bar.o' searches library `z' after file foo.o but before
bar.o. If bar.o refers to functions in `z', those functions may not be loaded.
# 参考文献
g++(1) - Linux manual page - man7.org (opens new window)
gcc cannot find cc1plus (opens new window)
GNU g++常用编译选项用法 (opens new window)
-fpic 与-fPIC的区别 (opens new window)
How to link C++ object files with ld.stackoverflow (opens new window)
程序员的自我修养[M].俞甲子，石凡，潘爱民.C2.1被隐藏了的过程.P38-P41