Linux C++ 开发2 - 编写、编译、执行第一个程序

2024-08-08 20:32 由陌尘(MoChen) 发表于 #后端开发

上一篇《Linux C++ 开发1 - 搭建C++开发环境》我们搭建好了C++的开发环境，本篇我们将编写、编译、执行第一个程序。

1. 第一个C++程序

1.1. demo01.cpp

这里写一个最简单的HelloWord程序

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
    return 0;
}

1.2. 编译和执行

这是最简单的编译和执行方式

# 进入源码目录
cd demo 
# 编译: g++ ./demo01.cpp 
g++ ./demo01.cpp 
# 执行: ./a.out 
./a.out 
Hello, world!

2. 更多编译选项

2.1. 指定编译的目标文件名

g++ ./demo01.cpp -o ./demo01
# 或
# g++ -o ./demo01 ./demo01.cpp
./demo01 
Hello, world!

2.2. 先编译再链接

上面的命令直接把源码编译链接成了可执行文件，真实的编译过程至少经历了：预处理、编译、链接的过程。我们把编译过程拆解成编译、链接两个过程。

# 只编译不链接，生成目标文件:demo01.o
g++ -c ./demo01.cpp
# 将目标文件链接成可执行文件:demo01
g++ -o ./demo01 ./demo01.o
# 执行可执行文件
./demo01 
Hello, world!

3. gcc 与 g++

GCC(GNU Compiler Collection)是一套由GNU项目开发的支持多种编程语言的编译器工具链，里面包含了gcc和g++工具。更多C/C++编译器的介绍参见《一文搞懂C/C++常用编译器》。

3.1. gcc编译C++代码

上面的代码是g++来编译的，其实我们也可以通过gcc来编译，命令如下：

# 方法一
# 注意：不加-lstdc++的话，链接会报错。
gcc demo01.cpp -lstdc++
./a.out 
Hello, world!
# 方法二
gcc -o demo01 demo01.cpp -lstdc++
./demo01 
Hello, world!
# 方法三
gcc -c ./demo01.cpp
gcc -o ./demo01 ./demo01.o -lstdc++ 
./demo01 
Hello, world!

可以看到gcc也可以正确编译C++的代码，区别是需要加-lstdc++参数。这是因为g++默认链接了libstdc++，而gcc默认不链接，需要手动指定。

3.2. gcc与g++的区别

GUN的gcc和g++都是编译器驱动程序，用于编译和链接源代码。它们的主要区别在于处理C++代码时的行为和默认设置。以下是它们的主要区别：

1. 默认语言标准：

gcc：默认处理C语言代码。
g++：默认处理C++语言代码。

2. 编译器前端：

gcc：使用GCC（GNU Compiler Collection）的C编译器前端。
g++：使用GCC的C++编译器前端。

3. 默认库链接：

gcc：在链接阶段，默认只链接C标准库。
g++：在链接阶段，默认链接C++标准库，同时也会链接C标准库。

4. 处理C++特定语法和特性：

gcc：不支持C++特定的语法和特性。
g++：支持C++特定的语法和特性，如类、模板、命名空间等。

5. .c源文件的编译：

gcc：把它当作是C程序。
g++：当作是c++程序。

备注： 后缀为.cpp的，两者都会认为是c++程序。

6. 编译选项：

gcc：可以使用-lstdc++选项来链接C++标准库。
g++：不需要额外选项，默认链接C++标准库。

总结来说，gcc主要用于编译C代码，而g++主要用于编译C++代码，并且在链接阶段会自动处理C++标准库的链接。如果你需要编译C++代码，建议使用g++，这样可以避免手动指定链接C++标准库的麻烦。

4. gcc 和 g++ 的常用编译选项

4.1. 常用编译选项

基本选项：
- -o <file>：指定输出文件的名称。
- -c：只编译不链接，生成目标文件（.o）。
- -E：只进行预处理，不编译、汇编或链接。
- -S：只编译不汇编，生成汇编代码文件（.s）。
优化选项：
- -O0：不进行优化（默认）。
- -O1：基本优化。
- -O2：更多优化，但会增加编译时间。
- -O3：最大程度优化，可能会显著增加编译时间。
- -Os：优化大小，适用于嵌入式系统。
调试选项：
- -g：生成调试信息，用于调试工具（如GDB）。
- -ggdb：生成GDB专用的调试信息。
警告选项：
- -Wall：启用所有警告。
- -Wextra：启用额外的警告。
- -Werror：将警告视为错误。
语言标准选项：
- gcc编译C语言(.c)时使用的C标准：
  - -std=c99：使用C99标准。
  - -std=c11：使用C11标准。
  - -std=gnu99：使用GNU扩展的C99标准。
  - -std=gnu11：使用GNU扩展的C11标准。
- g++编译C++(.cpp)时使用的C标准：
  - -std=c++98：使用C++98标准。
  - -std=c++03：使用C++03标准。
  - -std=c++11：使用C++11标准。
  - -std=c++14：使用C++14标准。
  - -std=c++17：使用C++17标准。
  - -std=c++20：使用C++20标准。
链接选项：
- -l<library>：链接指定的库。
- -L<path>：指定库文件的搜索路径。
- -static：静态链接库。
预处理器选项：
- -D<name>：定义宏。
- -D<name>=<value>：定义带值的宏。
- -I<path>：添加头文件搜索路径。
链接C++标准库：
- -lstdc++: 链接C++标准库。(gcc编译.cpp时要加上此选项；g++编译可不加，因为默认会链接C++标准库)
其他选项：
- -v：显示编译器的版本和配置信息。
- -save-temps：保存中间文件（如预处理文件、汇编文件等）。

4.2. 示例

g++ -o myprogram myfile.cpp -std=c++11 -O2 -Wall -g

上面的命令将编译myfile.cpp文件，生成myprogram可执行文件，使用C++11标准，优化级别为2，启用所有警告，生成调试信息。

大家好，我是陌尘。

IT从业10年+, 北漂过也深漂过，目前暂定居于杭州，未来不知还会飘向何方。

搞了8年C++，也干过2年前端；用Python写过书，也玩过一点PHP，未来还会折腾更多东西，不死不休。

感谢大家的关注，欢迎加我微信(Spencer_MC)，期待与大家一起交流。

【SunLogging】

扫码二维码，关注微信公众号，阅读更多精彩内容