GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套裝），原名為GNU C語言編譯器（GNU C Compiler），只能處理C語言。但其很快擴(kuò)展，變得可處理C++，后來又?jǐn)U展為能夠支持更多編程語言，如Fortran、Pascal、Objective -C、Java、Ada、Go以及各類處理器架構(gòu)上的匯編語言等，所以改名GNU編譯器套件（GNU Compiler Collection）。

首先，討論一下，什么是編譯器？

編譯器是用于將高級語言代碼翻譯成機(jī)器語言的程序。那什么是高級語言和機(jī)器語言？機(jī)器語言Machine Language是一種低級語言。機(jī)器語言是計算機(jī)唯一能接受和執(zhí)行的語言。機(jī)器語言由二進(jìn)制碼組成，每一串二進(jìn)制碼叫做一條指令。一條指令規(guī)定了計算機(jī)執(zhí)行的一個動作。一臺計算機(jī)所能懂得的指令的全體，叫做這個計算機(jī)的指令系統(tǒng)。不同型號的計算機(jī)的指令系統(tǒng)不同。

指令是用0和1組成的一串代碼，它們有一定的位數(shù)，并分成若干段，各段的編碼表示不同的含義，例如某臺計算機(jī)字長為16位，即有16個二進(jìn)制數(shù)組成一條指令或其它信息。16個0和1可組成各種排列組合，通過線路變成電信號，讓計算機(jī)執(zhí)行各種不同的操作。

如某種計算機(jī)的指令為1011011000000000，它表示讓計算機(jī)進(jìn)行一次加法操作；而指令1011010100000000則表示進(jìn)行一次減法操作。它們的前八位表示操作碼，而后八位表示地址碼。從上面兩條指令可以看出，它們只是在操作碼中從左邊第0位算起的第6和第7位不同。這種機(jī)型可包含256（=2^8）個不同的指令。

機(jī)器語言或稱為二進(jìn)制代碼語言，計算機(jī)可以直接識別，不需要進(jìn)行任何翻譯。每臺機(jī)器的指令，其格式和代碼所代表的含義都是硬性規(guī)定的，故稱之為面向機(jī)器的語言，也稱為機(jī)器語言。它是第一代的計算機(jī)語言。機(jī)器語言對不同型號的計算機(jī)來說一般是不同的。使用機(jī)器語言編寫程序是一種相當(dāng)煩瑣的工作，既難于記憶也難于操作，編寫出來的程序全是由0和1的數(shù)字組成，直觀性差、難以閱讀。不僅難學(xué)、難記、難檢查、又缺乏通用性，給計算機(jī)的推廣使用帶來很大的障礙。

匯編語言Assembler Language（低級語言）

為了克服機(jī)器語言上述的缺點(diǎn)，很快就出現(xiàn)匯編語言。用能反映指令功能的助記符表達(dá)的計算機(jī)語言叫匯編語言。它是符號化了的機(jī)器語言。用匯編語言編寫的程序叫匯編語言源程序，計算機(jī)無法執(zhí)行。必須用匯編程序把它翻譯成機(jī)器語言目標(biāo)程序，計算機(jī)才能執(zhí)行。這個翻譯過程稱為匯編過程。

匯編語言是用助記符表示指令功能的計算機(jī)語言。與機(jī)器語言相比，匯編語言具有以下的幾個特點(diǎn)：第一，它使用符號來表示操作碼和地址碼，這種符號便于記憶，稱為記憶碼。第二，匯編程序自動處理存儲分配，毋需程序員做存儲分配工作。第三，程序員可以直接書寫十進(jìn)制數(shù)。

例如，要計算c=7+8,可以用如下幾條匯編命令：
標(biāo)號 指令 說明
START GET 7； 把7送進(jìn)累加器ACC中
ADD 8； 累加器ACC+8送進(jìn)累加器ACC中
PUT C； 把累加器ACC送進(jìn)C中
END STOP； 停機(jī)

使用匯編語言來編寫程序或閱讀已經(jīng)編寫好的程序比起機(jī)器語言來要簡單和方便多了。這就是計算機(jī)語言發(fā)展中的第二代語言。人們使用這種助記符編寫程序后，要是計算機(jī)能夠接受，還必須把編好的程序逐條翻譯成二進(jìn)制編碼的機(jī)器語言。當(dāng)然，這個工作并不是由程序員來完成，而是有稱為“匯編程序”的程序自動完成的。匯編程序的功能就是把由匯編語言編寫的程序（稱為匯編語言源程序）翻譯成機(jī)器語言程序，計算機(jī)才能執(zhí)行該程序。這個翻譯過程稱為匯編。

匯編語言比起機(jī)器語言在很多方面都有很大的優(yōu)越性，如編寫容易、修改方便、閱讀簡單、程序清楚等，但在計算機(jī)語言系統(tǒng)中，把匯編語言仍然列入“低級語言”的范疇，它仍然是屬于面向機(jī)器的語言，也就是說，不同的計算機(jī)可以有不同的指令集。

高級語言（High-level language）
機(jī)器語言和匯編語言都是面向機(jī)器的，高級語言是面向用戶的。到了50年代中期，出現(xiàn)程序設(shè)計的高級語言如Fortran、Algol60，以及后來的PL/l、Pascal，再到C、C++、Go等，算法的程序表達(dá)才產(chǎn)生一次大的飛躍。用高級語言編寫的程序叫做高級語言源程序，必須翻譯成機(jī)器語言目標(biāo)程序才能被計算機(jī)執(zhí)行。

程序設(shè)計語言從機(jī)器語言到高級語言的抽象，帶來的主要好處是：

• 高級語言接近算法語言，易學(xué)、易掌握，一般工程技術(shù)人員只要幾周時間的培訓(xùn)就可以勝任程序員的工作；
• 高級語言為程序員提供了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的環(huán)境和工具，使得設(shè)計出來的程序可讀性好，可維護(hù)性強(qiáng)，可靠性高；
• 高級語言遠(yuǎn)離機(jī)器語言，與具體的計算機(jī)硬件關(guān)系不大，因而所寫出來的程序可移植性好，重用率高；

由于把繁雜瑣碎的事務(wù)交給了編譯器去做，所以自動化程度高，開發(fā)周期短，且程序員得到解脫，可以集中時間和精力去從事更為重要的創(chuàng)造性勞動，以提高程序的質(zhì)量。

GCC使用

我們將從頭開始一步一步地做，以便理解編譯過程，了解為了制作可執(zhí)行文件需要做些什么，按什么順序做。步驟（以及所用工具）如下： 預(yù)編譯 (gcc -E)、 編譯 (gcc)、 匯編 (as)以及連接 (ld)。

首先，我們應(yīng)該知道如何調(diào)用編譯器。實際上，這很簡單。從hello world程序開始。

#include <stdio.h> int main(){printf("Hello World!/n"); }

把這個文件保存為 hello.c。 在命令行下編譯它：

gcc hello.c

在默認(rèn)情況下，C編譯器將生成一個名為 a.out 的可執(zhí)行文件?？梢枣I入如下命令運(yùn)行它：

./a.out

每一次編譯程序時，新的 a.out 將覆蓋原來的程序。你無法知道是哪個程序創(chuàng)建了 a.out。我們可以通過使用 -o 編譯選項，告訴 gcc我們想把可執(zhí)行文件叫什么名字。我們將把這個程序叫做 game，我們可以使用任何名字，因為C沒有Java那樣的命名限制。

gcc -o hello hello.c

./hello

Hello World

gcc編譯程序過程：

在使用gcc編譯程序時，編譯過程可以為4個階段：
(1)預(yù)處理:(Pre-Processing)
(2)編譯：(Compiling)
(3)匯編:(Assembling)
(4)鏈接:(Linking)

1. 預(yù)處理(Preprocess)：以源文件作為輸入，刪除其中的注釋，解析其中以#開頭的行(#include, #define, #if/ifdef/ifndef/elif/else 等)，輸出預(yù)處理后源文件(.c)

2. 編譯(Compile)：以預(yù)處理后源文件作為輸入，經(jīng)過詞法分析，語法分析，語義分析，中間代碼生成與優(yōu)化，目標(biāo)代碼生成，輸出與處理器體系(x86/arm)相關(guān)的匯編源文件(.s)

3. 匯編(Assemble)：以匯編源文件作為輸入，執(zhí)行匯編，生成與操作系統(tǒng)相關(guān)的目標(biāo)文件(.o, .obj)

4. 鏈接(Link)：以目標(biāo)文件(全部)、庫文件為輸入，解析未定義的符號引用，將目標(biāo)文件中的占位符替換為符號的地址，完成程序中各目標(biāo)文件的地址空間的組織（重定位），輸出可執(zhí)行二進(jìn)制文件

gcc的常用選項
在使用gcc編譯器的時候，我們必須給出一系列必要的選項和文件名。gcc編譯器的選項有100多個，其中很多參數(shù)一般是用不到的。另外，我們可以通過使用man gcc / info gcc來詳細(xì)了解gcc的所有選項。
gcc [options] [filenames]

其中options就是編譯器所需要的選項，filenames給出相關(guān)的文件名。

• -c:只編譯，不鏈接生成可以執(zhí)行文件，編譯器值是由輸入的.c等為后綴的源文件生成.o為后綴的目標(biāo)文件，通常用于編譯不包含主程序的子程序文件。
• -o output_file:確定輸出文件的名稱為output_filename，同時這個名稱不能和源文件同名。如果不給出這個選項，gcc就默認(rèn)將輸出的可執(zhí)行文件命名為a.out。
• -g:產(chǎn)生調(diào)試器gdb所必須的符號信息，要對源代碼進(jìn)行調(diào)試，就必須在編譯程序是加入這個選項。
• -O:對程序進(jìn)行優(yōu)化編譯、鏈接，采用這個選項，整個源代碼會在編譯、鏈接過程中進(jìn)行優(yōu)化處理，這樣產(chǎn)生的可執(zhí)行文件效率較高，但是，編譯、鏈接的速度就相應(yīng)地要慢一些。
• -O2:比-O更好的優(yōu)化編譯、鏈接，當(dāng)然整個編譯、鏈接過程會更慢。
• -Wall:輸出所有警告信息，在編譯的過程中如果gcc遇到一些認(rèn)為可能會發(fā)生錯誤的地方就會提出一些相應(yīng)的警告和提升信息。提升注意這個地方是不是有什么錯誤。
• -w:關(guān)閉所有的警告，建議不要使用此選項。

使用-E選項

可以使用vi命令查看hello.i的結(jié)果。

gcc -S hello.i -o hello.s

gcc -c hello.s –o hello.o

gcc hello.o –o hello

最終生成了可執(zhí)行的代碼hello。

---

接下來，我們用C語言寫一點(diǎn)代碼，結(jié)合C語言來學(xué)習(xí)一下網(wǎng)絡(luò)知識。

套接字（socket）允許在相同或不同的機(jī)器上的兩個不同進(jìn)程之間進(jìn)行通信。更準(zhǔn)確地說，它是使用標(biāo)準(zhǔn)Unix文件描述符與其他計算機(jī)通信的一種方式。在Unix中，每個I/O操作都是通過寫入或讀取文件描述符來完成的。文件描述符只是與打開文件關(guān)聯(lián)的整數(shù)，它可以是網(wǎng)絡(luò)連接、文本文件、終端或其他內(nèi)容。

對于程序員來說，套接字的使用和行為很像更底層的文件描述符。這是因為對于套接字，read（）和write（）等命令可以像在文件和管道編程中同樣的使用。

套接字首先在BSD 2.1中引入，然后在BSD 4.2形成當(dāng)前的穩(wěn)定版本?，F(xiàn)在，大多數(shù)最新的UNIX系統(tǒng)版本都提供了套接字功能。

套接字在哪里使用？

Unix Socket用于客戶端 - 服務(wù)器應(yīng)用程序框架中。服務(wù)器是根據(jù)客戶端請求執(zhí)行某些功能的過程。大多數(shù)應(yīng)用程序級協(xié)議（如FTP、SMTP和POP3）都使用套接字在客戶端和服務(wù)器之間建立連接，然后交換數(shù)據(jù)。

套接字是標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連接的接口

以及這張圖：

套接字類型

用戶可以使用四種類型的套接字。前兩個是最常用的，后兩個使用較少。一般假定進(jìn)程僅在相同類型的套接字之間進(jìn)行通信，但是也沒有限制阻止不同類型的套接字之間的通信。

• 流（stream）套接字 - 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中保證交付。如果通過流套接字發(fā)送三個項目“A，B，C”，它們將以相同的順序 - “A，B，C”到達(dá)。這些套接字使用TCP（傳輸控制協(xié)議）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如果無法交付，發(fā)件人會收到錯誤提示。
• 數(shù)據(jù)報（Datagram）套接字 - 無法保證在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中交付。它們是無連接的，因為不需要像流套接字那樣打開連接 ，使用UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）。
• 原始（raw）套接字 - 使用原始套接字，用戶可以訪問底層通信協(xié)議，這些協(xié)議支持套接字抽象。這些套接字通常是面向數(shù)據(jù)報的，但它們的確切特性取決于協(xié)議提供的接口。原始套接字不適用于普通用戶；它們主要是為那些有興趣開發(fā)新通信協(xié)議的人提供的，或者是為了獲得對現(xiàn)有協(xié)議的一些不常見的使用。
• 順序數(shù)據(jù)包（Sequenced Packet）套接字 - 類似于流套接字。此接口僅作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（NS）套接字抽象的一部分提供，在大多數(shù)NS應(yīng)用程序中非常重要。順序數(shù)據(jù)包套接字允許用戶通過編寫原型標(biāo)頭以及要發(fā)送的任何數(shù)據(jù)來操作數(shù)據(jù)包或一組數(shù)據(jù)包上的序列數(shù)據(jù)包協(xié)議（SPP）或Internet數(shù)據(jù)報協(xié)議（IDP）標(biāo)頭，或者通過指定要與所有傳出數(shù)據(jù)一起使用的默認(rèn)標(biāo)頭，并允許用戶在傳入數(shù)據(jù)包上接收標(biāo)頭。

套接字如何使用

使用socket的時候需要使用各種結(jié)構(gòu)來保存有關(guān)地址和端口的信息以及其他信息。 大多數(shù)套接字函數(shù)都需要一個指向套接字地址結(jié)構(gòu)的指針作為參數(shù)。通常使用四元組<源ip，源port，目的ip，目的port>來描述一個網(wǎng)絡(luò)連接，使用socket的時候，往往也需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述這些信息。

第一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是sockaddr：

struct sockaddr {unsigned short sa_family;char sa_data[14]; };

這是一個通用的套接字地址結(jié)構(gòu)，在大多數(shù)套接字函數(shù)調(diào)用中都需要使用它。 成員字段的說明如下。sa_family包括以下可選值。每個值代表一種地址族（address family），在基于IP的情況中，都使用AF_INET。

• AF_INET
• AF_UNIX
• AF_NS
• AF_IMPLINK

sa_data長為14字節(jié)，根據(jù)地址類型解釋協(xié)議特定地址。 對于Internet系列，我們將使用端口號+IP地址，該地址由下面定義的sockaddr_in結(jié)構(gòu)表示。

第二個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是sockaddr_in：

struct sockaddr_in {short int sin_family;unsigned short int sin_port;struct in_addr sin_addr;unsigned char sin_zero[8]; };

其中，sin_family和sockadd的sa_family一樣，包括四個可選值：

• AF_INET
• AF_UNIX
• AF_NS
• AF_IMPLINK

sin_port是端口號，16位長，網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（network byte order）；sin_addr是IP地址，32位長，網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（network byte order）。sin_zero，8個字節(jié)，設(shè)置為0。

至于為何會使用兩個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)sockaddr和sockaddr_in來表示地址，原因是如sa_family所指出的，socket設(shè)計之初本來就是準(zhǔn)備支持多個地址協(xié)議的。不同的地址協(xié)議由自己不同的地址構(gòu)造，譬如對于IPv4就是sockaddr_in， IPV6就是sockaddr_in6， 以及對于AF_UNIX就是sockaddr_un。sockaddr是對這些地址的上一層的抽象。另外，像sockaddr_in將地址拆分為port和IP，對編程也更友好。這樣，在講所使用的的值賦值給sockaddr_in數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之后，通過強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，就可以轉(zhuǎn)換為sockaddr。當(dāng)然，從sockaddr也可以強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為sockaddr_in。

在sockaddr_in中還有一個結(jié)構(gòu)體，struct in_addr，

struct in_addr {unsigned long s_addr; };

就是一個32位的IP地址，同樣是網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序。

關(guān)于字節(jié)序，補(bǔ)充一些內(nèi)容：

• Little Endian - 在該方案中，低位字節(jié)存儲在起始地址（A）上，高位字節(jié)存儲在下一個地址（A + 1）上。
• Big Endian - 在該方案中，高位字節(jié)存儲在起始地址（A）上，低位字節(jié)存儲在下一個地址（A + 1）上。

為了允許具有不同字節(jié)順序約定的機(jī)器相互通信，Internet協(xié)議為通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)指定了規(guī)范的字節(jié)順序約定。 這稱為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序。在建立Internet套接字連接時，必須確保sockaddr_in結(jié)構(gòu)的sin_port和sin_addr成員中的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序中表示。

不用擔(dān)心這幾個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及字節(jié)序，因為socket接口非常貼心地準(zhǔn)備好了各種友好的接口。

• htons() Host to Network Short
• htonl() Host to Network Long
• ntohl() Network to Host Long
• ntohs() Network to Host Short

譬如對上面描述的過程，想要把地址200.200.200.200和端口3456綁定到一個socket，以下代碼就足夠了：

struct sockaddr_in myaddr; int s;myaddr.sin_family = AF_INET; myaddr.sin_port = htons(3456); inet_aton("200.200.200.200", &myaddr.sin_addr.s_addr);s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); bind(s, (struct sockaddr*)myaddr, sizeof(myaddr));

下面會看到，對于簡單的socket應(yīng)用編程，所需要做的就是記住流程。

---

使用客戶端-服務(wù)器端（client-server）模型作為一個例子。server一般打開端口，被動偵聽，不需要知道客戶端的IP和端口；而client發(fā)起請求，必須知道服務(wù)器端的IP和端口。

在這個過程中，所需要用到的函數(shù)如下：

再用一張圖描述下客戶端和服務(wù)器端的流程：

接下來，我們看C/S的代碼實例。

客戶端代碼：

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<netinet/in.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<string.h> #include <errno.h> #include <stdlib.h> int main(){int clientfd, conn;struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;char buff[1024];char buff2[1024];int servlen; int n;bzero(buff,1024);bzero(buff2,1024); bzero(&cliaddr,sizeof(cliaddr));cliaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);cliaddr.sin_family = AF_INET;cliaddr.sin_port = htons(0);clientfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;if(inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&servaddr.sin_addr)<0) printf("address error1n");//if(inet_pton(AF_INET,"192.168.116.158",&servaddr.sin_addr)<0) printf("address error1n");servaddr.sin_port = htons(2345);servlen = sizeof(servaddr);conn = connect(clientfd,(struct sockaddr *)&servaddr,servlen);if(conn < 0) printf("connect error!n");if(n=recv(clientfd,buff2,sizeof(buff2),0)>0)printf("Message %s:",buff2);printf("clientfd is %d,connfd is %d.n",clientfd,conn);while(1){while((n=read(0,buff,sizeof(buff)))>0){if(send(clientfd,buff,n,0)<0){printf("send error! %s(errno :%d)n",strerror(errno),errno);exit(0);}if((n=recv(clientfd,buff2,sizeof(buff2),0))>0){write(0,buff2,n);}}}close(clientfd);}

以及服務(wù)器端代碼：

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<netinet/in.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<string.h> #include <errno.h> #include <stdlib.h> int main(){int listenfd, connfd;struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;char buff[1024];int clilen; int n;listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);servaddr.sin_port = htons(2345);if(bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)printf("bind error!n"); listen(listenfd,10);clilen = sizeof(cliaddr);printf("serverfd is %d, connfd is %d.n",listenfd,connfd);while(1){connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen);send(connfd,"Welcome to Server!n",19,0);while((n=read(connfd,buff,sizeof(buff)))>0){// printf("Received string length is %d.n",n); write(1,buff,n);n = read(0,buff,sizeof(buff));write(connfd,buff,n);}close(connfd);}close(listenfd);}

編譯之后，就可以在兩個進(jìn)程間進(jìn)行通信了。這個簡單代碼的作用是讓客戶端和服務(wù)器端進(jìn)行通信。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的make后gcc出现不全_Linux零基础：C语言和gcc的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。