material/program/tool/gcc_g++.md

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# gcc-g++ 编译器
## 目录
- [编译选项](#option)
- [优化等级](#level)
- [制作库文件](#make-lib)
## **option**
- `-S` : 编译成汇编文件
- `-c` : 目标文件
- `-o` : 链接
- `-g` : 调试
2025-04-24 13:44:00 +08:00
- `-D <MACRO_NAME>` 定义一个宏,默认值为1
- `-U <MACRO_NAME>` 取消定义
- `-l` : 链接库名称
- `-L` : 链接库位置
- `-I` : 头文件位置
- `-Wall` : 启动所有常见警告
- `-fPIC` : 生成位置无关代码
- `-MMD` : 自动生成`.d`文件,记录源文件与头文件的依赖关系,头文件修改后自动触发相关源文件重编译
2025-04-24 13:44:00 +08:00
- `gcc -s` 剥除可执行文件中的符号表和重定位信息
2025-04-24 13:44:00 +08:00
- **正常功能保持**
- **性能无显著差异**
- **调试困难和反汇编不便** : 使用 `-s` 选项后,符号表信息会被移除,使得调试变得非常困难,反汇编工具无法显示函数名和变量名等信息,只能显示汇编指令和地址
- `g++ -S -o - -fverbose-asm xxx.cpp > xxx.s` // 输出带注释的汇编
2025-04-24 13:44:00 +08:00
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### **level**
- **O0** 不进行任何优化
- **O1** 基础优化
- 删除未使用的变量和函数
- 简化控制流(如合并重复代码)
- 常量折叠(如 2+3 替换为 5
- 简单的寄存器分配
- **O2** 中等优化,推荐级别
- 指令调度(提高指令级并行性)
- 循环优化(如循环展开、循环不变代码外提)
- 函数内联(简单函数直接展开)
- 分支预测优化
- 数据流分析优化
- **O3** 激进优化
- 更激进的循环优化(如自动向量化,利用 SIMD 指令如 SSE/AVX
- 函数内联更积极(可能导致代码膨胀)
- 删除冗余内存访问
- 数学表达式重构(可能影响浮点精度)
- **优化易导致的问题**
- 暴露未定义行为Undefined Behavior, UB
- 调试信息不匹配
- 重新排列或合并浮点运算,导致精度损失
- 代码体积膨胀
- 重排内存访问顺序,影响多线程程序或硬件寄存器操作
- 依赖时序的代码失效
- 向量化SIMD导致的兼容性问题
- 内联汇编的意外行为
- **Os**
- 减小体积
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## make-lib
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### 静态库制作:
1. `g++ -c test.cpp`
2. `ar rcs libtest.a test.o`
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### 动态库制作
`g++ -fPIC -shared -o libtest.so {test.cpp 源代码文件清单}`
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### 库使用
g++ -o main -l库名 -L库路径 -I头文件路径
#### 编译主程序时链接动态库
- `gcc -o myprogram main.c -L. -lmylib -Wl,-rpath=.`
- `-L.` 告诉编译器在当前目录中查找动态库文件
- `-lmylib` 链接名为 libmylib.so 的动态库
- `-Wl,-rpath=.` 将运行时路径嵌入到可执行文件中,强制程序运行时优先从当前目录加载动态库