1 C++常见编译器介绍

C++语言的编译器是将C++源代码转换为机器可执行代码的工具。以下是一些广泛使用的C++编译器：

• GNU Compiler Collection (GCC)：GCC是一个自由软件编译器集合，支持C、C++、Objective-C、Fortran、Ada和Go等多种编程语言。它是最流行的开源C++编译器之一，广泛用于各种操作系统和平台上。
• Clang：Clang是基于LLVM的C、C++、Objective-C和Objective-C++编译器前端。它以其出色的错误消息、性能以及丰富的源代码静态分析工具而闻名。
• Microsoft Visual C++ (MSVC)：MSVC是微软开发的C++编译器，与Visual Studio集成。它为Windows平台提供了强大的开发工具，包括集成开发环境、调试器和性能分析工具。
• Intel C++ Compiler (ICC)：由Intel开发的C++编译器，提供了自动向量化和并行化等高级优化特性，特别适用于需要高性能计算的应用。
• Borland C++：Borland系列编译器（包括早期的Turbo C++）曾经非常流行，尤其是在DOS和Windows 3.1时代。Borland C++ Builder Compiler是其中的一个产品，它包括了对ANSI/ISO C++语言的支持。
• Watcom C++：Watcom C++是一个历史悠久的编译器，以其在DOS时代的高效编译而著称。现在，Watcom C++作为Open Watcom开源包发行，支持多种操作系统。
• Digital Mars C++ Compiler：Digital Mars是一款高性能的C和C++编译器，它包括了一个集成开发环境和多种编程工具，如反汇编器和资源编译器。
• Tiny C Compiler (TCC)：TCC是一个小型的C语言编译器，虽然它主要用于C语言，但也支持一些C++特性。
• Code::Blocks：Code::Blocks是一个轻量级的C++集成开发环境，它支持多种编译器，包括GCC和Clang，并且提供了代码自动补全、调试和版本控制等功能。
• Qt Creator：基于Qt框架的C++集成开发环境，它提供了一套完整的工具集，用于开发跨平台的应用程序。

这些编译器各有特点，其中，GCC和Clang因其开源和跨平台特性在许多Linux发行版中被广泛采用；而MSVC则在Windows平台上提供了优秀的集成开发体验。

扩展知识：

g++ 和 gcc 是GNU编译器集合（GNU Compiler Collection，简称GCC）中的两个相关但独立的编译器，它们都用于从源代码生成可执行程序，不过它们分别针对不同的编程语言。

• gcc：
• gcc 是GNU C Compiler的缩写，它是GCC中用于编译C语言程序的编译器。
• 它支持多种与C语言相关的语言标准，如ANSI C（ISO C89）、ISO C99、ISO C11等。
• gcc 也可以用于编译C++程序，但需要链接C++标准库。在某些系统中，可能存在一个名为c++的符号链接到g++，这样你就可以使用c++命令来编译C++程序。

• g++：
• g++ 是GNU C++ Compiler的缩写，它是GCC中用于编译C++程序的编译器。
• 它不仅包含了gcc的功能，还增加了对C++特定特性的支持，如类、模板、异常处理等。
• g++ 默认链接C++标准库（如libstdc++），而gcc 默认链接C标准库。

因此，它们之间的具有以下关系：

• 相同之处：
• 它们都是GCC编译器集合的一部分。
• 它们共享底层的优化器和代码生成器，因此对于底层的C代码，两者在优化和生成的机器代码方面可能是相同的。
• 不同之处：
• gcc 主要用于编译C语言程序，而g++ 用于编译C++程序。
• g++ 在编译C++程序时会启用C++语言特性，并链接C++标准库，而gcc 需要额外指定链接C++标准库的选项（如-lstdc++）。
• g++ 支持C++特有的编译选项和编译阶段，如模板元编程、名称修饰（name mangling）和RTTI（运行时类型识别）。

2 g++编译器简介

2.1 g++编译器安装

g++ 是GNU编译器集合中用于编译C++程序的编译器。如果Linux操作系统没有安装g++的话，以Ubuntu为例，参考以下命令安装g++

whccf@whccf-VirtualBox:~$ g++

Command 'g++' not found, but can be installed with:

sudo apt install g++

whccf@whccf-VirtualBox:~$ sudo apt install g++
[sudo] whccf 的密码： 
正在读取软件包列表... 完成
正在分析软件包的依赖关系树       
正在读取状态信息... 完成       
下列软件包是自动安装的并且现在不需要了：
  gir1.2-goa-1.0 gir1.2-snapd-1
使用'sudo apt autoremove'来卸载它(它们)。
将会同时安装下列软件：
  g++-7 libstdc++-7-dev
建议安装：
  g++-multilib g++-7-multilib gcc-7-doc libstdc++6-7-dbg libstdc++-7-doc
下列【新】软件包将被安装：
  g++ g++-7 libstdc++-7-dev
升级了 0 个软件包，新安装了 3 个软件包，要卸载 0 个软件包，有 0 个软件包未被升级。
需要下载 11.2 MB 的归档。
解压缩后会消耗 42.4 MB 的额外空间。
您希望继续执行吗？ [Y/n] y
获取:1 http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu bionic-updates/main amd64 libstdc++-7-dev amd64 7.5.0-3ubuntu1~18.04 [1,471 kB]
获取:2 http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu bionic-updates/main amd64 g++-7 amd64 7.5.0-3ubuntu1~18.04 [9,697 kB]
获取:3 http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu bionic-updates/main amd64 g++ amd64 4:7.4.0-1ubuntu2.3 [1,568 B]
已下载 11.2 MB，耗时 2秒 (5,127 kB/s)
正在选中未选择的软件包 libstdc++-7-dev:amd64。
(正在读取数据库 ... 系统当前共安装有 176694 个文件和目录。)
正准备解包 .../libstdc++-7-dev_7.5.0-3ubuntu1~18.04_amd64.deb  ...
正在解包 libstdc++-7-dev:amd64 (7.5.0-3ubuntu1~18.04) ...
正在选中未选择的软件包 g++-7。
正准备解包 .../g++-7_7.5.0-3ubuntu1~18.04_amd64.deb  ...
正在解包 g++-7 (7.5.0-3ubuntu1~18.04) ...
正在选中未选择的软件包 g++。
正准备解包 .../g++_4%3a7.4.0-1ubuntu2.3_amd64.deb  ...
正在解包 g++ (4:7.4.0-1ubuntu2.3) ...
正在设置 libstdc++-7-dev:amd64 (7.5.0-3ubuntu1~18.04) ...
正在设置 g++-7 (7.5.0-3ubuntu1~18.04) ...
正在设置 g++ (4:7.4.0-1ubuntu2.3) ...
update-alternatives: 使用 /usr/bin/g++ 来在自动模式中提供 /usr/bin/c++ (c++)
正在处理用于 man-db (2.8.3-2ubuntu0.1) 的触发器 ...
whccf@whccf-VirtualBox:~$ g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-7/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-7 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-bootstrap --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 7.5.0 (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 

2.2 g++常用命令

g++ 常用命令如下表所示：

2.3 g++告警选项

g++ 常用告警选项如下表所示：

3 C++第一份代码"hello,world"

• VS Code编写"hello, world"，源代码文件名helloworld.cpp

#include <iostream>

int main() 
{
    // 输出 "Hello, World!"
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    
    return 0;
}

• Linux环境下，使用g++编译并生成helloworld的可执行程序

g++ -o helloworld helloworld.cpp

• Linux环境下，执行helloworld可执行程序

./helloworld

4 代码分析

• 预处理指令#include <iostream>
• #include 是一个预处理指令，它告诉编译器在编译之前要包含指定的头文件。
• <iostream> 是一个标准库头文件，它包含了C++标准库中关于输入/输出流的对象和函数的声明。 <iostream> 提供的 std::cout 对象，它代表标准输出流，用于向控制台输出数据。
• 主函数int main()
• main 函数是C++程序的入口点，即程序从这里开始执行。
• int 是 main 函数的返回类型，表示 main 函数将返回一个整数。
• 在操作系统中，这个返回值通常用于指示程序是否成功执行。通常，返回 0 表示程序成功执行，而非零值表示出现错误。
• 输出语句 std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
• std::cout 是一个输出流对象，用于向标准输出（通常是控制台或终端）发送数据。
• << 是一个插入运算符，用于将数据发送到输出流。
• "Hello, World!" 是一个字符串字面量，表示要输出的文本内容。
• std::endl 是一个流操纵符，它向输出流插入一个换行符，并刷新输出缓冲区，确保数据立即被显示在控制台上。
• 返回值 return 0;
• return 语句用于从函数中返回一个值。
• 在 main 函数中，return 0; 表示程序成功执行，并返回状态码 0。

---E N D---

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