本文討論GNU編譯器集合（GCC）中的C++編譯器（g++）的典型用法，主要是指命令行選項(xiàng)的構(gòu)造。GCC的C++編譯器正常安裝后，可以使用g++或c++命令執(zhí)行。

本節(jié)回顧GCC的C編譯器的基本使用方法。

g++編譯器的選項(xiàng)可以是單字符，比如-o，也可以多字符，比如-ansi。所以你不可以把多個(gè)單字符選項(xiàng)合寫(xiě)到一起，這和許多其他GNU和UNIX下的程序不同。例如，多字符選項(xiàng)-pg不表示2個(gè)單字符選項(xiàng)-p -g。選項(xiàng)-pg表示在最終的2進(jìn)制文件里生成額外的代碼，用來(lái)輸出GNU code profiler的信息gprof；而選項(xiàng)-p -g則表示在目標(biāo)2進(jìn)制文件里生成額外的代碼，用來(lái)產(chǎn)生prof code profiler需要的信息（-p），并在目標(biāo)里加入調(diào)試信息（-g）。

既然g++把多字符的選項(xiàng)進(jìn)行了區(qū)分，你就可以隨意安排各個(gè)選項(xiàng)的順序了。比如：

g++ -pg -fno-strength-reduce -g myprog.c -o myprog

和

g++ myprog.c -o myprog -g -fno-strength-reduce -pg

是一樣的。

一般情況下，這些選項(xiàng)的順序是無(wú)所謂的。但是在有些情況下，順序會(huì)變得重要，比如你多次使用同一類的選項(xiàng)。舉個(gè)例子，-I選項(xiàng)指定了搜索include文件的目錄，如果你用-I指定了多個(gè)目錄，gcc會(huì)按照你指定目錄的順序搜索需要的文件。

用g++編譯單個(gè)源文件myprog.cc很簡(jiǎn)單，只要把文件名當(dāng)參數(shù)傳給g++就行了。

$ g++ myprog.cc

-rwxr-xr-x 1 wvh users 13644 Oct 5 16:17 a.out

默認(rèn)情況下，UNIX和LINUX操作系統(tǒng)生成的目標(biāo)文件是當(dāng)前目錄下的a.out，只要輸入./a.out就可以執(zhí)行。在Cygwin系統(tǒng)下，你得到的是a.exe，通過(guò)輸入./a或者./a.exe都可以執(zhí)行。

要定義g++的輸出文件名，使用-o選項(xiàng)如下所示：

$ g++ myprog.cc -o runme

$ ls -l

如果編譯多個(gè)源文件，只要在命令行里列出它們就行了，如下所示，最終產(chǎn)生的輸出文件是showdate：

$ g++ showdate.cc helper.cc –o showdate

如果你想先編譯這些源文件，最后再把它們鏈接成一個(gè)2進(jìn)制文件，可以用-c選項(xiàng)，那么g++就只產(chǎn)生object文件，如下所示：

$ g++ -c showdate.cc

$ g++ -c helper.cc

$ g++ showdate.o helper.o –o showdate

$ ls -l

很顯然，當(dāng)你的項(xiàng)目文件稍微多點(diǎn)，使用命令行來(lái)編譯就不可接受了，特別是還要加上搜索目錄、優(yōu)化選項(xiàng)和其他g++選項(xiàng)。解決的方案就是make，不過(guò)本文并不討論它。

前面說(shuō)過(guò)所有GCC編譯器都通過(guò)文件后綴名來(lái)決定采用的操作。下表列出了g++認(rèn)識(shí)的文件類型和相應(yīng)的操作。

.C         C++ source code to preprocess.

.cc        C++ source code to preprocess. This is the standard extension for C++ source files.

.cpp       C++ source code to preprocess.

.cxx       C++ source code to preprocess

如果一個(gè)文件的后綴名未知，那么就當(dāng)成object文件進(jìn)行鏈接。這并不是說(shuō)你只能使用上表列出的文件名后綴來(lái)區(qū)分源代碼文件和其他文件，你可以用-x lang選項(xiàng)指定一個(gè)或多個(gè)輸入文件的代碼類型，不使用標(biāo)準(zhǔn)的文件名后綴規(guī)則。lang參數(shù)指定代碼的類型；對(duì)于C++，輸入文件可以是c++（標(biāo)準(zhǔn)的C++源文件）或c++-cpp-output（已經(jīng)被預(yù)處理過(guò)的C++源文件，不需再進(jìn)行預(yù)處理）。

許多命令行選項(xiàng)對(duì)于GCC編譯器家族都是通用的，下表只列出g++專有的命令行參數(shù)。

g++編譯器的其他一些C++選項(xiàng)處理優(yōu)化、警告和代碼生成的任務(wù)，我們?cè)谄渌鹿?jié)里討論。下表總結(jié)了專對(duì)C++的警告選項(xiàng)。

C++ ABI是一套API標(biāo)準(zhǔn)，定義了C++庫(kù)提供的數(shù)據(jù)類型、類、方法、頭文件等的接口和規(guī)范。對(duì)庫(kù)和目標(biāo)文件來(lái)說(shuō)，物理組織、參數(shù)傳遞方式和命名方式是很重要的，所以需要一個(gè)統(tǒng)一的接口，使編譯出來(lái)的C++程序與提供的庫(kù)的接口一致。這種一致性對(duì)語(yǔ)言特有的一些屬性更加重要，比如拋出異常和捕捉異常的時(shí)候。

從版本3開(kāi)始的GNU C++編譯器，都遵循一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C++ ABI規(guī)范，定義在http://www./cxx-abi/abi.html。雖然這個(gè)規(guī)范是為64位Itanium定制的，但是它適用于任何平臺(tái)，并且已經(jīng)作為GNU/Linux和BSD系統(tǒng)的C++ ABI的實(shí)現(xiàn)。

版本3.4以前的g++使用ABI版本1，之后使用ABI版本2。不同ABI版本之間的程序和庫(kù)不能混用。如果你不確定自己g++的ABI版本，可以用g++ --version命令檢查g++的版本，或用一個(gè)偽編譯命令顯示ABI標(biāo)識(shí)符，命令行如下：

g++ -E -dM - < /dev/null | awk '/GXX_ABI/ {print $3}'

如果顯示102，那么就是版本1；如果顯示1002，就是版本2。如果你必須用到以前版本ABI的庫(kù)，那么給g++加上選項(xiàng)-fabi-version=n，其中n就是你要兼容的ABI版本。這樣做只能算作權(quán)宜之計(jì)，把所有舊的代碼和庫(kù)更新到當(dāng)前版本才是最佳解決方案。

本文雖然不討論怎樣寫(xiě)好C++程序，但是當(dāng)你用GCC的C++編譯器編譯你的C++程序的時(shí)候，你可以從GCC的擴(kuò)展中得到許多好處，包括編譯器自身的優(yōu)勢(shì)和g++使用的標(biāo)準(zhǔn)C++庫(kù)libstdc++的優(yōu)勢(shì)。本節(jié)提煉出最為重要的一些擴(kuò)展特性，并討論它們?cè)贑++規(guī)范和編譯器行為方面的一些差異。

作為對(duì)visibility屬性（詳見(jiàn)于“Visibility Attributes and Pragmas for GCC C++ Libraries”）的補(bǔ)充，g++提供了2個(gè)額外的屬性，即init_priority(priority)和java_interface屬性。

該屬性允許用戶控制某個(gè)名字空間里的對(duì)象的初始化順序。通常，對(duì)象的初始化順序是它們?cè)谀硞€(gè)代碼單元里的定義順序。init_priority只有一個(gè)整型參數(shù)，值為101到65535，越小表示優(yōu)先級(jí)越大。比如，在下面的偽碼里，類MyClass將比類YourClass先初始化：

class MyClass

{

…

};

class YourClass

{

__attribute__ ((visibility("default"))) void MyMethod();

…

};

要改變它們的初始化順序，你可以把代碼改成下面這樣：

class MyClass

{

__attribute__ ((init_priority(65535)));

…

};

class YourClass

{

__attribute__ ((init_priority(101)));

…

};

你只需要注意所使用的優(yōu)先級(jí)數(shù)值的順序，具體使用了哪個(gè)數(shù)值則無(wú)所謂（即只要MyClass的優(yōu)先級(jí)數(shù)值比YourClass大就行了，是不是65535和101則無(wú)所謂）。

該屬性通知g++某個(gè)類是一個(gè)Java接口類，并只能在標(biāo)識(shí)了extern “Java”的模塊內(nèi)使用。調(diào)用這個(gè)類的函數(shù)使用的是GCC Java編譯器的接口表機(jī)制（interface table mechanism），而不是通常的C++虛函數(shù)表機(jī)制（virtual function table mechanism）。

模板是C++最有用和最有趣的特性之一，能減少重復(fù)代碼，提高復(fù)用率，簡(jiǎn)化調(diào)試和代碼維護(hù)工作。模板也有利于編譯時(shí)的類型檢查，比如，使用了模板就不用再傳遞void指針，因?yàn)槟憧梢园涯０鍏?shù)實(shí)例化成任何需要的類型。

g++通過(guò)增加3個(gè)功能擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)的ISO模板定義：

l 支持使用extern關(guān)鍵詞對(duì)實(shí)例化類型進(jìn)行前置申明；

l The ability to instantiate the support data required by the compiler for a named template class without actually instantiating it by using the inline keyword

l The ability to only instantiate the static data members of a class without instantiating support data or member functions by using the static keyword

基本上，GCC的g++編譯器支持Borland和Cfront（AT&T）兩種模板特性。要支持Borland的模板實(shí)例化和使用特性，g++使用-frepo選項(xiàng)允許預(yù)處理器在處理每個(gè)翻譯單元（源代碼文件）時(shí)進(jìn)行模板實(shí)例化，并把信息存在.rpo文件里。這些文件被后面的編譯過(guò)程使用，并由鏈接器最后合并成單個(gè)編譯單元。要支持Cfront特性，g++內(nèi)置了一個(gè)模板實(shí)例化庫(kù)并在鏈接的時(shí)候合并到代碼里。Cfront要求使用模板的代碼要么進(jìn)行顯式實(shí)例化，要么包含定義模板的申明文件。你可以把顯式實(shí)例化放在代碼的任何地方，或一個(gè)包含的頭文件里。對(duì)于后者，你可能要去掉-fno-implicit-templates選項(xiàng)，這樣你只得到了顯式實(shí)例化的那些實(shí)例。

GCC編譯器預(yù)定義了2個(gè)標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)當(dāng)前函數(shù)的標(biāo)識(shí)。__FUNCTION__標(biāo)識(shí)符只存儲(chǔ)函數(shù)名字，__PRETTY_FUNCTION__則存儲(chǔ)函數(shù)的全稱。在C程序里，這2種名字是一樣的，但是在C++程序里它們有區(qū)別。下面的程序展示了這種區(qū)別：

#include <iostream>

using namespace std;

class c {

public:

    void method_a(void)

    {

        cout<<"Function "<<__FUNCTION__<<" in "<<__FILE__<< endl;

        cout<<"Pretty Function "<<__PRETTY_FUNCTION__<<" in "

            << __FILE__ << endl;

    }

};

int main(void)

{

    c C;

    C.method_a();

    return 0;

}

運(yùn)行的輸出是：

在C++里，__FUNCTION__和__PRETTY_FUNCTION__是變量，而不是宏定義，所以#ifdef __FUNCTION__是沒(méi)有意義的。

g++編譯器加入了<?和>?操作符，分別表示2個(gè)數(shù)值中較小的和較大的那個(gè)。比如，下面的代碼把10賦給min變量：

min = 10 <? 15;

而下面的代碼把15賦給max：

max = 10 >? 15;

Java和C++的異常處理模型是不同的，雖然g++能猜測(cè)C++代碼何時(shí)使用了Java異常，你最好還是明確標(biāo)識(shí)出這種情況，避免鏈接錯(cuò)誤。要告訴g++一塊代碼可能使用Java異常，把下面的代碼放在該翻譯單元中任何catch和throw代碼之前：

#pragma GCC java_exceptions

你不能在一個(gè)翻譯單元里同時(shí)使用Java和C++異常。

寫(xiě)C++庫(kù)的時(shí)候一個(gè)普遍的問(wèn)題就是可見(jiàn)的ELF符號(hào)太多了，其實(shí)許多符號(hào)都不能被外部使用，也不用對(duì)外公開(kāi)。GCC版本4.02及更高提供了-fvisibility=value選項(xiàng)和相關(guān)的內(nèi)置屬性，使你可以控制這種行為，使用的方式和微軟C++編譯器提供的__declspec(dllexport)方式相似。新的-fhidden選項(xiàng)有2個(gè)可選值：default，導(dǎo)出目標(biāo)文件的所有符號(hào)（這也是默認(rèn)的行為）；hidden，不導(dǎo)出當(dāng)前目標(biāo)模塊的符號(hào)。還可以在函數(shù)或類前加如下代碼來(lái)進(jìn)行設(shè)置：__attribute__ ((visibility("default")))和__attribute__ ((visibility("hidden")))。

默認(rèn)情況下，ELF導(dǎo)出全部符號(hào)。要隱藏特定目標(biāo)文件的符號(hào)，需要在編譯該文件的時(shí)候加上-fvisibility=hidden選項(xiàng)。這將導(dǎo)致makefile的復(fù)雜性大大增加，因?yàn)槟阋葱枰謩?dòng)設(shè)置每個(gè)文件的編譯選項(xiàng)，要么改變?nèi)志幾g選項(xiàng)導(dǎo)致任何符號(hào)都不能導(dǎo)出。這在類庫(kù)正常拋出異?；蛘哒{(diào)試某些變量的時(shí)候?qū)嵲谑莻€(gè)災(zāi)難。

讓指定的符號(hào)可見(jiàn)的好方式是聯(lián)合使用代碼屬性設(shè)置和編譯選項(xiàng)-fvisibility=hidden。如果要導(dǎo)出某個(gè)符號(hào)，先在它們的定義前加上__attribute__((visibility("default")))，比如下面這樣：

class MyClass

{

    int i;

    __attribute__ ((visibility("default"))) void MyMethod();

    …

};

然后給makefile增加-fvisibility=hidden的編譯選項(xiàng)，這樣所有其他的符號(hào)就被隱藏了。另一個(gè)稍微好點(diǎn)的方法是定義一個(gè)宏，并放到所有你不想導(dǎo)出的符號(hào)定義前面，然后使用默認(rèn)的導(dǎo)出所有符號(hào)，如下所示：

#define LOCAL __attribute__ ((visibility("hidden")))

class MyClass

{

    int i;

    LOCAL void MyMethod();

    …

};

編譯時(shí)不使用-fvisibility=value選項(xiàng)，這樣除了MyMethod被隱藏，其他符號(hào)都被導(dǎo)出。

還有一種控制可見(jiàn)屬性的pragma語(yǔ)法現(xiàn)在還能使用，不過(guò)將來(lái)可能要去掉，如下面這樣：

extern void foo(int);

#pragma GCC visibility push(hidden)

extern void bar(int);

#pragma GCC visibility pop