GNU C/C++ Fortran编译器

GNU C/C++ Fortran编译器简介

GNU C/C++ Fortran(GCC)编译器 为系统自带的编译器，当前自带的版本为4.8.5，还装有9.2.0等。默认为4.8.5版本，用户无需特殊设置即可使用。GNU编译器编译C、C++源程序的命令分别 gcc 和 g++ ； gfortran 可以直接编译Fortran 77、90源程序。

编译错误

C/C++程序编译时错误信息类似：

netlog.c: In function 'main':
netlog.c:84:7: error: 'for' loop initial declarations are only allowed in C99 mode
netlog.c:84:7: note: use option -std=c99 or -std=gnu99 to compile your code

编译错误的格式为：

  • 源文件名: 函数中
  • 源文件名:行数:列数:错误类型:具体说明
  • 源文件名:行数:列数:注解:解决办法

Fortran程序编译时错误信息类似：

NOlihm.f90:146.14:

  n2nd=0;  npr=0
           1
Error: Symbol 'npr' at (1) has no IMPLICIT type

编译错误的格式为：

  • 源文件名:行数:列数:
  • 源文件代码
  • 1指示出错位置
  • 错误类型: 具体说明

GNU C/C++编译器GCC重要编译选项

GNU编译器GCC是Linux系统自带的编译器，系统自带的版本为4.8.5，另外还装有9.2.0等，选项非常多，下面仅仅是列出一些针对4.8.5本人认为常用的重要选项，建议仔细看GCC相关资料。

建议仔细查看编译器手册中关于程序优化的部分，多加测试，选择适合自己程序的编译选项以提高性能。

控制文件类型的选项

  • -x language：明确指定而非让编译器判断输入文件的类型。language可为：
    • c、c-header、c-cpp-output
    • c++、c++-header、c++-cpp-output
    • objective-c、objective-c-header、objective-c-cpp-output
    • objective-c++、objective-c++-header、objective-c++-cpp-output
    • assembler、assembler-with-cpp
    • ada
    • f95、f95-cpp-input
    • java
    • treelang

    当language为none时，禁止任何明确指定的类型，其类型由文件名后缀设定。

  • -c：仅编译成对象文件（.o文件），并不进行链接。
  • -o file：指定生成的文件名。
  • -v：详细模式，显示在每个命令执行前显示其命令行。
  • -###：显示编译器、汇编器、链接器的调用信息但并不进行实际编译，在脚本中可以用于捕获驱动器生成的命令行。
  • –help：显示帮助信息。
  • –target-help：显示目标平台的帮助信息。
  • –version：显示编译器版本信息。

C/C++语言选项

  • -ansi：C模式时，支持所有ISO C90指令。在C++模式时，去除与ISO C++冲突的GNU扩展。
  • -std =val ：控制语言标准，可以为c89、iso9899:1990、iso9899:199409、c99、c9x、iso9899:1999、iso9899:199x、gnu89、gnu99、gnu9x、c++98、gnu++98。
  • -B：在源文件中允许C++风格的注释，指的是以//开始到行尾内容为注释。除非指定-C选项，否则这些注释被去除。
  • -c8x或-c89：对C源文件采用C89标准。
  • -c9x或-c99：对C源文件采用C99标准。

Fortran语言选项

  • -fconvert =conversion ：指定对无格式Fortran数据文件表示方式，其值可以为：native，默认值；swap，在输入输出时从大端（big-endian）到小端（little-endian）交换比特，或者相反；big-endian，用大端方式读写；little-endian，用小端方式读写。
  • -ff2c：与 g77 和 f2c 命令生成的代码兼容。
  • -ffree-form和-ffixed-form：声明源文件是自由格式还是固定格式，默认从Fortran 90起的源文件为自由格式，之前的Fortran 77等的源文件为固定格式。
  • -fdefault-double-8：设置DOUBLE PRECISION类型为8比特。
  • -fdefault-integer-8：设置INTEGER和LOGICAL类型为8比特。
  • -fdefault-real-8：设置REAL类型为8比特。
  • -fno-backslash：将反斜线()当作正常字符（非转义符）处理。
  • -fno-underscoring：不在名字后添加_。注意： gfortran 默认行为与 g77 和 f2c 不兼容，为了兼容需要加-ff2c选项。除非使用者了解与现有系统环境的集成，否则不建议使用-fno-underscoring选项。
  • -ffixed-line-length-n ：设置固定格式源代码的行宽为n。
  • -ffree-line-length-n ：设置自由格式源代码的行宽为n。
  • -fimplicit-none：禁止变量的隐式声明，所有变量都需要显式声明。
  • -fmax-identifier-length= n ：设置名称的最大字符长度为n，Fortran 95和200x的长度分别为31和65。
  • -fno-automatic：将每个程序单元的本地变量和数组声明具有SAVE属性。
  • -fcray-pointer：支持Cray指针扩展。
  • -fopenmp：编译OpenMP并行程序。
  • -M dir 和-J dir ：指定编译时保存生成的模块文件目录。
  • -fsecond-underscore：默认 gfortran 对外部函数名添加一个_，如果使用此选项，那么将添加两个_。此选项当使用-fno-underscoring选项时无效。此选项当使用-ff2c时默认启用。
  • -std =val ：指明Fortran标准，val可以为f95、f2003、legacy。
  • -funderscoring：对外部函数名没有_的加_，以与一些Fortran编译器兼容。

警告选项

  • -fsyntax-only：仅仅检查代码的语法错误，并不进行其它操作。
  • -w：编译时不显示任何警告，只显示错误。
  • -Wfatal-errors：遇到第一个错误就停止，而不尝试继续运行显示更多错误信息。

调试选项

  • -g：包含调试信息。
  • -ggdb：包含利用gbd调试时所需要的信息。

优化选项

  • -O [level] ：设置优化级别。优化级别level可以设置为0、1、2、3、s。

预处理选项

  • -C：预处理时保留C源文件中的注释。
  • -D name ：预处理时定义宏name的值为1。
  • -D name=def ：预处理时定义name为def。
  • -U name ：预处理时去除的任何name初始定义。
  • -undef：不预定义系统或GCC声明的宏，但标准预定义的宏仍旧被定义。
  • -dD：显示源文件中定义的宏及其值到标准输出。
  • -dI：显示预处理中包含的所有文件，包括文件名和定义时的行号信息。
  • -dM：显示预处理时源文件中定义的宏及其值，包括定义时文件名和行号。
  • -dN：与-dD类似，但只显示源文件中定义的宏，而不显示宏值。
  • -E：预处理各.c文件，将结果发给标准输出，不进行编译、汇编或链接。
  • -I dir ：指明头文件的搜索路径。
  • -M：打印make的依赖关系到标准输出。
  • -MD：打印make的依赖关系到文件file.d，其中file是编译文件的根名字。
  • -MM：打印make的依赖关系到标准输出，但忽略系统头文件。
  • -MMD：打印make的依赖关系到文件file.d，其中file是编译的文件的根名字，但忽略系统头文件。
  • -P：预处理每个文件，并保留每个file.c文件预处理后的结果到file.i。

链接选项

  • -pie：在支持的目标上生成地址无关的可执行文件。
  • -s：从可执行文件中去除所有符号表。
  • -rdynamic：添加所有符号表到动态符号表中。
  • -static：静态链接所需的库。
  • -shared：生成共享对象文件而不是可执行文件，必须在编译每个对象文件时使用-fpic选项。
  • -shared-libgcc：使用共享libgcc库。
  • -static-libgcc：使用静态libgcc库。
  • -u symbol ：确保符号symbol未定义，强制链接一个库模块来定义它。
  • -I dir ：指明头文件的搜索路径。
  • -l string ：指明所需链接的库名，如库为libxyz.a，则可用-lxyz指定。
  • -L dir ：指明库的搜索路径。
  • -B dir ：设置寻找可执行文件、库、头文件、数据文件等路径。

i386和x86-64平台相关选项

  • -mtune =cpu-type ：设置优化针对的CPU类型，可为：generic、core2、opteron、opteron-sse3、bdver1、bdver2等，bdver1为针对本系统AMD Opteron CPU的。
  • -march =cpu-type ：设置指令针对的CPU类型，CPU类型与上行中一样。
  • -mieee-fp和-mno-ieee-fp：浮点操作是否严格按照IEEE标准。

约定成俗选项

  • -fpic：生成地址无关的代码以用于共享库。
  • -fPIC：如果目标机器支持，将生成地址无关的代码。
  • -fopenmp：编译OpenMP并行程序。
  • -fpie和-fPIE：与-fpic和-fPIC类似，但生成的地址无关代码，只能链接到可执行文件中。