C语言常用编译命令和示例

基础编译与输出

选项	说明
gcc -o myapp main.c	指定输出可执行文件名为 myapp（默认为 a.out）
gcc -c main.c	只编译生成目标文件 main.o，不链接
gcc -E main.c	仅预处理（展开宏、包含头文件），输出到 stdout
gcc -S main.c	编译到汇编代码（生成 main.s）

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警告与错误检查（强烈推荐！）

开启警告能提前发现潜在 bug：

gcc -Wall -Wextra -Werror main.c -o myapp

选项	说明
-Wall	启用大部分常用警告（如未使用变量、格式不匹配）
-Wextra	启用额外警告（如函数参数未使用）
-Werror	将所有警告视为错误（CI/CD 中常用）
-Wpedantic	严格遵循 ISO C 标准，禁止 GCC 扩展
-Wshadow	警告变量名遮蔽（如局部变量与全局同名）
-Wconversion	警告隐式类型转换（如 int → float）
-Wunused	警告未使用的变量、函数、参数

最佳实践：开发时始终使用 -Wall -Wextra。

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优化选项

选项	说明
-O0	无优化（默认，便于调试）关闭优化（调试时必须，优化会打乱代码执行顺序，导致调试错位）
-O1 / -O2	平衡速度与体积（发布版推荐 -O2）
-O3	更激进优化（可能增大代码体积）
-Os	优化代码大小（适合嵌入式）
-Ofast	-O3 + 忽略 IEEE 浮点标准（慎用）

调试用 -O0 -g，发布用 -O2。

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调试支持

选项	说明
-g	生成调试信息（供 gdb 使用）
-ggdb	生成 GDB 专用增强调试信息
-fno-omit-frame-pointer	保留帧指针，便于栈回溯
-g3	包含宏定义等额外调试信息

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头文件与库路径

选项	说明
-I /path/to/include	添加头文件搜索路径（如 -I ./include）
-L /path/to/lib	添加库文件搜索路径（如 -L ./lib）
-lxxx	链接库 libxxx.so 或 libxxx.a（如 -lpthread）
-static	静态链接所有库（生成独立可执行文件）
-static-libgcc / -static-libstdc++	仅静态链接 GCC 运行时库
-shared	生成共享库（.so 文件）
-fPIC	生成位置无关代码（用于共享库）

示例：

gcc main.c -I ./include -L ./lib -lmylib -o app

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运行时库路径（RPATH）

让程序运行时自动找到 .so 文件，避免设置 LD_LIBRARY_PATH：

gcc main.c -L ./lib -lmylib -Wl,-rpath='$ORIGIN/lib' -o app

• $ORIGIN 表示可执行文件所在目录；
• -Wl,xxx 表示将 xxx 传递给链接器 ld。

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标准与语言版本

选项	说明
-std=c90 / -ansi	遵循 C89/C90 标准
-std=c99	C99 标准（支持 // 注释、for(int i=0;...)）
-std=c11	C11 标准（支持 _Generic、_Thread_local）
-std=c17 / -std=c18	C17（C18）标准（当前主流）
-std=gnu11	C11 + GNU 扩展（默认模式）

✅ 推荐：-std=c11 或 -std=c17。

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安全与加固（生产环境推荐）

选项	作用
-fstack-protector-strong	栈溢出保护
-D_FORTIFY_SOURCE=2	加强字符串/内存函数检查（需配合 -O1 以上）
-Wformat-security	警告不安全的 printf 格式
-pie -fPIE	生成位置无关可执行文件（ASLR 支持）
-Wl,<option>	传递参数给链接器（如 -Wl,-rpath=/usr/local/lib 指定运行时库路径）
-Wl,-z,relro,-z,now	加强 GOT 表保护

安全编译示例：

gcc -std=c11 -O2 -Wall -Wextra \
    -fstack-protector-strong -D_FORTIFY_SOURCE=2 \
    -pie -fPIE -Wl,-z,relro,-z,now \
    main.c -o secure_app

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其他实用选项

选项	说明
-M / -MM	生成头文件依赖（用于 Makefile）
-v	显示详细编译过程（查看调用了哪些工具）
-time	输出编译各阶段耗时（优化编译速度）
-fsanitize=<type>	内存检测（如 -fsanitize=address 检测内存越界、泄漏，调试用）
-save-temps	保留中间文件（.i, .s, .o）
-dumpversion	仅输出 GCC 版本号
-pthread	正确链接 POSIX 线程，支持多线程（比 -lpthread 更全面）

多线程程序请用 -pthread，而非 -lpthread！

预处理选项

选项	说明
-D name	定义宏, 如 -D DEBUG
-D name=value	定义带值宏, 如 -D VERSION=1
-U name	取消定义宏, 如 -U DEBUG

示例

// test.c
#include <stdio.h>
int main() {
#ifdef DEBUG
    printf("调试模式开启\n");
#endif
    printf("Hello\n");
    return 0;
}

gcc test.c -o test -DDEBUG  # 运行会输出"调试模式开启"
gcc test.c -o test          # 不定义宏，仅输出"Hello"

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完整示例：生产级编译命令

gcc -std=c11 \
    -O2 \
    -Wall -Wextra -Werror \
    -fstack-protector-strong \
    -D_FORTIFY_SOURCE=2 \
    -I ./include \
    -L ./lib \
    -Wl,-rpath='$ORIGIN/lib' \
    -pthread \
    main.c utils.c \
    -lconfig -lcjson \
    -o myapp

常用示例

# 基本编译
gcc -o program main.c

# 开发调试
gcc main.c -o main -g3 -O0 -Wall -Wextra -fsanitize=address

# 编译多个文件
gcc -o program main.c utils.c helper.c

# 带优化和警告
gcc -Wall -Wextra -O2 -o program main.c

# 调试版本
gcc -g -Wall -O0 -o program_debug main.c

# 发布版本
gcc -Wall -O2 -DNDEBUG -o program_release main.c

# 链接数学库
gcc -o math_prog math.c -lm

# 指定C标准
gcc -std=c11 -o program main.c

# 创建共享库(动态库)
gcc -shared -fPIC -o libmylib.so mylib.c

# 静态链接
gcc -static -o program main.c

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常用组合

场景	推荐选项
日常开发	gcc -g -Wall -Wextra -std=c11 -o app main.c
发布版本	gcc -O2 -std=c11 -DNDEBUG -fstack-protector-strong -o app main.c
调试崩溃	gcc -g -O0 -fno-omit-frame-pointer -o app main.c
嵌入式/小体积	gcc -Os -s -ffunction-sections -Wl,--gc-sections -o app main.c

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Makefile 示例

# Makefile 示例
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -Wextra -O2 -std=c11
LDFLAGS = -lm
TARGET = myprogram
SOURCES = main.c utils.c
OBJECTS = $(SOURCES:.c=.o)

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(OBJECTS)
	$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^ $(LDFLAGS)

%.o: %.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

clean:
	rm -f $(TARGET) $(OBJECTS)

调试和优化技巧

# 查看编译过程
gcc -v -o program main.c 2>&1 | less

# 生成汇编代码
gcc -S -masm=intel -O2 main.c

# 分析二进制文件
file program
size program
objdump -d program  # 反汇编
readelf -a program  # ELF文件信息

# 性能分析准备
gcc -pg -O2 -o program main.c  # 支持gprof

安全编译选项

# 安全编译建议
gcc -Wall -Wextra -Werror \
    -O2 \
    -D_FORTIFY_SOURCE=2 \
    -fstack-protector-strong \
    -Wformat -Wformat-security \
    -Wl,-z,now -Wl,-z,relro \
    -o program main.c