G++ 编译器选项指南 | AI生成和翻译

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G++ 是 GNU 的 C++ compiler，它是 GCC (GNU Compiler Collection) 套件的一部分。它通过 compilation 和 linking 将 C++ 源代码转换为可执行程序。了解其 options 对于高效的 C++ 开发至关重要。

Basic Usage

最简单的 g++ 调用是在一个步骤中完成编译和链接：

g++ program.cpp -o program

这将从 program.cpp 创建一个名为 program 的可执行文件。

Essential Options

Output Control

• -o <filename> — 指定输出文件名（如果不指定，默认为 a.out）
• -c — 仅编译为 object file，不进行 link（生成 .o 文件）
• -S — 仅生成 assembly code（.s 文件）
• -E — 仅进行 preprocess，输出到 stdout

Language Standards

• -std=c++11, -std=c++14, -std=c++17, -std=c++20, -std=c++23 — 选择 C++ standard 版本
• -std=gnu++17 — 使用带有 GNU 扩展的 C++17

Warning Options

• -Wall — 启用大多数常见的 warnings（实际上并不意味着 “all”）
• -Wextra — 除 -Wall 之外的额外 warnings
• -Wpedantic — 严格的 ISO C++ warnings
• -Werror — 将 warnings 视为 errors
• -Wconversion — 针对可能改变值的隐式转换发出警告
• -Wshadow — 当变量遮蔽（shadow）其他变量时发出警告

Optimization Levels

• -O0 — 不进行优化（默认，编译速度最快）
• -O1 或 -O — 基础优化
• -O2 — 推荐用于 release builds 的优化
• -O3 — 激进优化，可能会增加 binary 大小
• -Os — 针对大小进行优化
• -Ofast — -O3 加上不符合标准限制的优化
• -Og — 优化但保留可调试性

Debugging

• -g — 包含 debugging information（用于 gdb, lldb）
• -g3 — 包含宏定义在内的最大调试信息
• -ggdb — 专门为 GDB 准备的调试信息

Include Paths and Libraries

Headers

• -I<directory> — 将目录添加到 include 搜索路径
• -isystem <directory> — 添加系统 header 目录（抑制来自这些 headers 的警告）

Libraries

• -L<directory> — 将目录添加到 library 搜索路径
• -l<library> — 链接库文件（例如，-lm 用于数学库）
• -static — 静态链接库，而不是动态链接
• -shared — 创建一个 shared library

Example:

g++ app.cpp -I./include -L./lib -lmylib -o app

Preprocessor Options

• -D<macro> — 定义预处理器 macro（例如 -DDEBUG）
• -D<macro>=<value> — 定义带有值的宏
• -U<macro> — 取消宏定义
• -include <file> — 在处理源码之前包含文件

Code Generation

• -fPIC — 生成 position-independent code（shared libraries 所需）
• -march=<arch> — 为特定架构生成代码（例如 -march=native）
• -mtune=<cpu> — 为特定 CPU 优化而不限制兼容性
• -m32 / -m64 — 生成 32-bit 或 64-bit 代码
• -pthread — 启用 POSIX thread 支持

Analysis and Safety

• -fsanitize=address — 启用 AddressSanitizer（检测内存错误）
• -fsanitize=undefined — 启用 UndefinedBehaviorSanitizer
• -fsanitize=thread — 启用 ThreadSanitizer（竞态条件检测）
• -fstack-protector-strong — 栈缓冲区溢出保护
• -D_FORTIFY_SOURCE=2 — 运行时缓冲区溢出保护

Practical Compilation Patterns

Debug Build:

g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -g -Og program.cpp -o program_debug

Release Build:

g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -O2 -DNDEBUG program.cpp -o program

Multiple Files:

# 分别编译
g++ -c -std=c++17 -Wall file1.cpp -o file1.o
g++ -c -std=c++17 -Wall file2.cpp -o file2.o

# 链接在一起
g++ file1.o file2.o -o program

With Sanitizers (开发期间):

g++ -std=c++17 -g -fsanitize=address,undefined program.cpp -o program

Advanced Options

• -v — 显示所有编译步骤的详细输出
• -save-temps — 保留中间文件（preprocessed, assembly）
• -pipe — 使用 pipes 代替临时文件（加快编译速度）
• -fno-exceptions — 禁用 C++ exception handling
• -fno-rtti — 禁用 runtime type information
• -flto — 启用 link-time optimization

Getting Help

• g++ --help — 显示简短帮助
• g++ --help=warnings — 显示警告选项
• man g++ — 完整的 manual 页面

日常开发中最常见的组合是：release builds 使用 -std=c++17 -Wall -Wextra -O2，debug builds 使用 -std=c++17 -Wall -Wextra -g -Og。

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