gcc tips - GCC使用技巧与高级特性

目录

1. 获取 GCC 编译器预定义的宏

2. 列出依赖的头文件

3. 保存预处理结果到文件（展开define, 展开include header）

4. 写回调跟踪记录函数运行?-finstrument-functions

5.?-fdump-rtl-expand 画函数调用关系图

GCC，全称GNU Compiler Collection，是一套功能强大的开源编译器，支持多种编程语言，如C、C++、Fortran、Objective-C、Ada等。GCC的灵活性和可移植性使得它在各种系统和项目中都有广泛的应用。然而，要充分利用GCC的全部潜力，需要熟悉一些高级特性和使用技巧。在本文中，我们将探讨一些GCC的进阶用法，帮助开发者优化代码、提高编译效率并减少潜在错误。

1. 获取 GCC 编译器预定义的宏

• -E: 只运行预处理器。这意味着编译器将只处理源文件中的预处理器指令（例如?#include、#define?等），然后输出预处理后的代码。
• -dM: 输出所有的宏定义。当与?-E?一起使用时，这将输出编译器预定义的所有宏。

[root]# gcc -E -dM -</dev/null
#define __DBL_MIN_EXP__ (-1021)
#define __FLT32X_MAX_EXP__ 1024
#define __UINT_LEAST16_MAX__ 0xffff
#define __ATOMIC_ACQUIRE 2
#define __FLT128_MAX_10_EXP__ 4932
#define __FLT_MIN__ 1.17549435082228750796873653722224568e-38F
#define __GCC_IEC_559_COMPLEX 2
#define __UINT_LEAST8_TYPE__ unsigned char
#define __SIZEOF_FLOAT80__ 16
#define __INTMAX_C(c) c ## L
#define __CHAR_BIT__ 8
#define __UINT8_MAX__ 0xff
#define __WINT_MAX__ 0xffffffffU
#define __FLT32_MIN_EXP__ (-125)
#define __ORDER_LITTLE_ENDIAN__ 1234
#define __SIZE_MAX__ 0xffffffffffffffffUL
#define __WCHAR_MAX__ 0x7fffffff
#define __GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_1 1
#define __GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_2 1
#define __GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_4 1
#define __DBL_DENORM_MIN__ ((double)4.94065645841246544176568792868221372e-324L)
#define __GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_8 1
#define __GCC_ATOMIC_CHAR_LOCK_FREE 2
#define __GCC_IEC_559 2

2. 列出依赖的头文件

用于生成文件的依赖关系。这个选项对于大型项目特别有用，因为它可以帮助你跟踪哪些头文件被哪个源文件包含，以及当头文件更改时哪些源文件需要重新编译。

当你使用?gcc -M?选项时，GCC 会输出一个规则集，这个规则集描述了源文件和目标文件之间的依赖关系。输出的规则可以直接被?make?工具使用，从而自动化构建过程。

$ gcc -M sizeofstruct.c
	  sizeofstruct.o: sizeofstruct.c /usr/include/stdc-predef.h \
	 /usr/include/stdio.h /usr/include/features.h /usr/include/sys/cdefs.h \
	 /usr/include/bits/wordsize.h /usr/include/gnu/stubs.h \
	 /usr/include/gnu/stubs-64.h \
	 /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/include/stddef.h \
	 /usr/include/bits/types.h /usr/include/bits/typesizes.h \
	 /usr/include/libio.h /usr/include/_G_config.h /usr/include/wchar.h \
	 /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/include/stdarg.h \
	 /usr/include/bits/stdio_lim.h /usr/include/bits/sys_errlist.h

3. 保存预处理结果到文件（展开define, 展开include header）

[root]# cat test_e.c
#include<unistd.h>

int main(int argc, char** argv){
        printf("Hello world");
        return 0;
}

# gcc -E test_e.c -o test_e.i

[root]# more test_e.i
# 1 "test_e.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 31 "<command-line>"
# 1 "/usr/include/stdc-predef.h" 1 3 4
# 32 "<command-line>" 2
# 1 "test_e.c"
# 1 "/usr/include/unistd.h" 1 3 4
# 25 "/usr/include/unistd.h" 3 4
# 1 "/usr/include/features.h" 1 3 4
# 428 "/usr/include/features.h" 3 4
# 1 "/usr/include/sys/cdefs.h" 1 3 4
# 442 "/usr/include/sys/cdefs.h" 3 4
# 1 "/usr/include/bits/wordsize.h" 1 3 4
# 443 "/usr/include/sys/cdefs.h" 2 3 4
# 1 "/usr/include/bits/long-double.h" 1 3 4
# 444 "/usr/include/sys/cdefs.h" 2 3 4
# 429 "/usr/include/features.h" 2 3 4
# 452 "/usr/include/features.h" 3 4
# 1 "/usr/include/gnu/stubs.h" 1 3 4
# 10 "/usr/include/gnu/stubs.h" 3 4
# 1 "/usr/include/gnu/stubs-64.h" 1 3 4
# 11 "/usr/include/gnu/stubs.h" 2 3 4
# 453 "/usr/include/features.h" 2 3 4
# 26 "/usr/include/unistd.h" 2 3 4


# 202 "/usr/include/unistd.h" 3 4
# 1 "/usr/include/bits/posix_opt.h" 1 3 4
# 203 "/usr/include/unistd.h" 2 3 4



# 1 "/usr/include/bits/environments.h" 1 3 4
...

[root]# wc test_e.i
 1416  2357 24475 test_e.i

4. 写回调跟踪记录函数运行?-finstrument-functions

具体见老外写的一篇blog

我们组曾经用此跟踪过一个很棘手的问题。细节先不谈。

5.?-fdump-rtl-expand 画函数调用关系图

用于在编译过程中输出 RTL（Register Transfer Language）扩展阶段的中间表示。

当使用这个选项时，GCC 会在编译过程中生成一个包含 RTL 扩展阶段信息的文本文件。这个文件以源文件的扩展名为基础，添加了?.rtl-expand?后缀。例如，如果你正在编译名为?foo.c?的源文件，生成的 RTL 扩展文件将会是?foo.c.rtl-expand。

RTL 是 GCC 内部表示的一种中间语言，用于在编译过程中的不同阶段之间传递信息。RTL 扩展阶段是 RTL 转换过程的一部分，其中将高级 RTL 指令转换为更低级别的 RTL 指令，以便后续的机器代码生成阶段。

我曾经用过此编译选项来结合Egypt来画函数调用关系图，直接引用egypt给的一个例子