RISC-V Binutils工具链02之gcc工具的使用
RISC-V Binutils工具链02之gcc工具的使用
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riscv64-unknown-linux-gnu-gcc 是一个 交叉编译器（cross-compiler），用于在 x86_64（或其他架构）主机上编译出能在 RISC-V 位 Linux 系统上运行的程序。
1 gcc 工具常用选项
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc --help
输出log见：riscv64-unknown-linux-gnu-gcc_help
注意：riscv64-unknown-linux-gnu-gcc --help 不是列出所有选项（如果全部列出将十分冗长），只提供常用和重要选项。
1.1 帮助与信息类
| 选项 | 含义 |
|---|---|
| --help | 显示所有可用选项的简要帮助信息 |
| --target-help | 显示特定于目标的命令行选项（包括汇编器和链接器选项） |
| --help= | 显示特定类别的帮助（如 --help=warnings 显示所有警告选项） |
| --version | 显示编译器版本 |
| -dumpversion | 仅输出编译器版本号（如 15.1.0） |
| -dumpmachine | 显示目标机器架构（如 riscv64-unknown-linux-gnu） |
常用示例：
显示所有警告选项：
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc --help=warning
The following options control compiler warning messages:
--all-warnings Same as -Wall.
--extra-warnings Same as -Wextra.
-W This switch is deprecated; use -Wextra instead. Same as
-Wextra.
-WNSObject-attribute Warn if the NSObject attribute is applied to a non-typedef.
-Wabi Warn about things that will change when compiling with an ABI-
compliant compiler.
-Wabi-tag Warn if a subobject has an abi_tag attribute that the complete
object type does not have.
-Wabi= Warn about things that change between the current -fabi-version
and the specified version.
-Wabsolute-value Warn on suspicious calls of standard functions computing
absolute values.
-Waddress Warn about suspicious uses of memory addresses.
-Waddress-of-packed-member Warn when the address of packed member of struct or union is
taken.
...
查看-O2开了哪些优化选项：
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -O2 --help=optimizers -Q
The following options control optimizations:
--param=lto-partition-locality-cloning= maximal
-O<number>
-Ofast
-Og
-Os
-Oz
-faggressive-loop-optimizations [enabled]
-falign-functions [enabled]
-falign-functions=
-falign-jumps [enabled]
-falign-jumps=
-falign-labels [enabled]
-falign-labels=
-falign-loops [enabled]
-falign-loops=
-fallocation-dce [enabled]
-fallow-store-data-races [disabled]
-fassociative-math [disabled]
-fassume-sane-operators-new-delete [available in C++, ObjC++]
-fasynchronous-unwind-tables [enabled]
-fauto-inc-dec [enabled]
...
1.2 路径与环境查询
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -print-search-dirs | 显示编译器搜索头文件、库、程序的路径 |
| -print-libgcc-file-name | 显示 libgcc 库的完整路径 |
| -print-file-name=<lib> | 显示指定库（如 libc.a）的完整路径 |
| -print-prog-name=<prog> | 显示编译器组件路径（如 as, ld） |
| -print-multiarch | 显示目标的 GNU 三元组（如 riscv64-linux-gnu） |
| -print-multi-directory | 显示 libgcc 的版本根目录 |
| -print-multi-lib | 显示多库支持的目录映射（用于不同 ABI 配置） |
| -print-multi-os-directory | 显示操作系统库的相对路径 |
| -print-sysroot | 显示 sysroot 根目录路径 |
| -print-sysroot-headers-suffix | 显示头文件在 sysroot 中的子路径后缀 |
常用示例：
打印编译器搜索头文件、库、程序的路径：
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -print-search-dirs
这个命令打印出 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc在编译、汇编和链接过程中，用于搜索程序组件（如 cc1）、头文件（include files）和库文件（libraries）的所有目录路径。
多库支持：
可以用来排查这个gcc是否支持传入的march与mabi，如果不支持可能要修改传入的march与mabi，或者重新添加编译gcc工具链
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -print-multi-lib
.;
lib32/ilp32;@march=rv32imac@mabi=ilp32
lib32/ilp32d;@march=rv32imafdc@mabi=ilp32d
lib64/lp64;@march=rv64imac@mabi=lp64
lib64/lp64d;@march=rv64imafdc@mabi=lp64d
1.3 控制编译流程
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -E | 仅预处理（不编译、汇编、链接） |
| -S | 编译到汇编代码（不汇编、链接） |
| -c | 编译并汇编，生成 .o 文件（不链接） |
| -o <file> | 指定输出文件名 |
| -x <language> | 强制指定后续文件的语言（c, c++, assembler, none） |
| -std=<standard> | 指定 C/C++ 语言标准（如 c11, c++17） |
其中的几个选项的使用可以看上一篇的编译helloworld的例子，这里就不重复举例了
1.4 输出与调试控制
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -save-temps | 保留中间文件（.i, .s, .o） |
| -save-temps=<arg> | 可指定保存方式（如 obj, source） |
| -pipe | 使用管道代替临时文件，提升编译速度 |
| -time | 统计每个子进程（预处理、编译、汇编、链接）的执行时间 |
| -v | 显示编译器调用的子命令（如 cc1, as, ld） |
| -### | 类似 -v，但命令被引号包围且不执行（用于调试脚本） |
预处理、编译、汇编、链接的用户时间和系统时间：
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -march=rv64imafdc -mabi=lp64d -O2 -g -time helloworld.c
-o helloworld
# cc1 0.04 0.02
# as 0.00 0.00
# collect2 0.02 0.01
1.5 链接与输出类型
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -shared | 生成共享库（.so） |
| -pie | 生成位置无关的可执行文件（Position Independent Executable），常用于安全加固 |
1.6 传递选项给子工具
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -Wp,<options> | 传递给预处理器（如 -Wp,-DDEBUG） |
| -Wa,<options> | 传递给汇编器（如 -Wa,-adhln 输出带源码的汇编列表） |
| -Wl,<options> | 传递给链接器（如 -Wl,-Map=output.map 生成映射文件） |
| -Xpreprocessor <arg> | 单独传递一个参数给预处理器 |
| -Xassembler <arg> | 单独传递一个参数给汇编器 |
| -Xlinker <arg> | 单独传递一个参数给链接器 |
使用-Wl传递标记给链接器：
如下示例，是用来优化可执行文件的大小：
-
首先使用
-ffunction-sections -fdata-sections传递给编译器，用于在编译阶段，为后续的“垃圾回收”做准备， -
然后将
-Wl,--gc-sections传递给链接器，用于“垃圾回收”。
这样编译器与链接器配合，将没有使用的独立代码段、数据段丢弃，不链接到最终的可执行文件中。
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -march=rv64imafdc \
-mabi=lp64d \
-O2 -g \
-ffunction-sections -fdata-sections \ # 以f开头，控制编译器的具体行为和代码生成方式
-Wl,--gc-sections,--check-sections \ # 以Wl开头，传递标记给链接器
helloworld.c -o helloworld
其中：传递多个标记可以使用 -Wl,--gc-sections,--check-sections 或 -Wl,--gc-sections -Wl,--check-sections 这两种写法是等价的。
1.7 其他高级选项
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -specs=<file> | 使用自定义 specs 文件覆盖默认编译行为（常用于嵌入式或定制工具链） |
| --sysroot=<directory> | 设置 sysroot 路径，用于查找头文件和库（交叉编译常用） |
| -B <directory> | 添加目录到编译器搜索路径（查找 as, ld 等组件） |
| -foffload=<targets> | 指定卸载编译目标（用于异构计算，如 GPU） |
| -pass-exit-codes | 返回所有编译阶段中的最高错误码（用于脚本判断） |
| -dumpspecs | 输出编译器内置的所有 specs 字符串（调试用） |
1.8自动转发的选项前缀
以下前缀的选项会自动传递给子进程（无需 -W）
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -g | 调试信息 |
| -f | 编译器功能（如 -fPIC） |
| -m | 目标架构相关（如 -march=rv64imafdc） |
| -O | 优化级别（如 -O2） |
| -W | （Warning）警告控制（如 -Wall） |
| --param | 内部参数调整 |
-f 参数与-W参数的区别：
-W 与 -f参数可以看作GCC 编译器的两个不同“控制面板：
- 以
-W开头，如-Wall -Wextra -Werror等，用于控制编译器发出的“警告”（Warnings），是关于“提醒”和“代码质量”，帮助开发者发现代码中的潜在错误、不良习惯或可移植性问题。 - 以
-f开头，如-O2,-ftree-vectorize等，控制编译器的具体行为和代码生成方式。这些选项开启或关闭特定的优化、代码生成策略、语言特性、诊断行为等。
关闭方式：
-
对于
-f...选项：使用-fno-...来关闭 -
对于
-W...选项： 使用-Wno-...来关闭
2 典型使用场景
除了前面的基础编译与链接，还有其它的一些示例：
# 1. 使用 sysroot 和自定义头文件路径
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc \
-march=rv64imafdc -mabi=lp64d \
--sysroot=/path/to/sysroot \
-I/path/to/include \ # 自定义头文件
-L/path/to/libs \ # 自定义库路径
-lmylib \ # 链接libmylib.a/so 库
helloworld.c -o helloworld.elf
# 2. 查看链接器 map 文件
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc \
-march=rv64imafdc -mabi=lp64d \
helloworld.o \
-Wl,-Map=helloworld.map \
-o helloworld.elf
# 3. 显示详细调用命令（调试工具链问题）
$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc \
-march=rv64imafdc -mabi=lp64d \
-v helloworld.c -o helloworld.elf
gcc 的有许多不同的参数和使用方式，这里就不再列举了。
参考：
浙公网安备 33010602011771号