安裝GCC-8.3.0及其依賴

時間 2019-12-04

標籤安裝 gcc 8.3.0 及其依賴欄目 GCC 简体版

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1. 前言

爲體驗C++17和C++20特性，需安裝更新版本的GCC編譯器。GCC官網爲：https://gcc.gnu.org/，從這裏能夠下載最新版本的GCC。

C++由Bjarne Stroustrup（被譽爲C++之父）於1979年在新澤西州美利山貝爾實驗室開始設計開發的，最初命名爲帶類的C，後來在1983年改名爲C++。

2. 安裝日期

2019/4/27，截至該日期最新版本爲GCC-8.3.0，但在本月未或下月初即將發佈GCC-9.1（已於2019-05-03發佈）。

3. GCC國內鏡像下載地址

下載速度不一，請選擇速度最快的：

1) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/gcc/gcc-8.3.0/

2) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/gcc/gcc-8.3.0/

3) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/gcc/gcc-8.3.0/

4. GCC的依賴庫

編譯以前需先安裝好GCC的依賴庫：gmp、mpfr和mpc。編譯還依賴m4等編譯工具，若是沒有，則在執行configue時會報相應的錯誤，這時須要先安裝好這些編譯工具。

4.1. gmp庫

GMP爲「GNU MP Bignum Library」的縮寫，是一個GNU開源數學運算庫。本文選擇的是最新版本gmp-6.1.2，國內鏡像下載地址：

1) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/gmp/

2) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/gmp/

3) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/gmp/

4.2. mpfr庫

mpfr是一個GNU開源大數運算庫，它依賴gmp。本文選擇的是最新版本mpfr-4.0.2，國內鏡像下載地址：

1) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/mpfr/

2) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/mpfr/

3) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/mpfr/

4.3. mpc庫

mpc是GNU的開源複雜數字算法，它依賴gmp和mpfr。本文選擇的是最新版本mpc-1.1.0，國內鏡像下載地址：

1) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/mpc/

2) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/mpc/

3) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/mpc/

4.4. m4編譯工具

本文選擇的是最新版本m4-1.4.16，下載地址：

1) https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/m4/

2) http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/m4/

3) http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/m4/

若是使用「--prefix」指定了安裝目錄，則在編譯gmp等以前還需先設置好環境變量PATH，以便configure時能找到m4。

4.5. 安裝源代碼包

涉及到的全部安裝源代碼包：

gcc-8.3.0.tar.gz

mpfr-4.0.2.tar.gz

gmp-6.1.2.tar.xz

mpc-1.0.3.tar.gz

GCC的依賴庫間還互有依賴：mpfr依賴gmp、mpc依賴gmp和mpfr，因此GCC的編譯安裝順序爲：

1) m4（若是須要）

2) gmp

3) mpfr

4) mpc

5) GCC

爲了避免污染已有的編譯和運行環境，將GCC及依賴庫均安裝到/usr/local目錄，而且最好以root用戶完成下述全部操做。

5. 編譯安裝gmp

執行configure生成Makefile時，須要用到m4，通常路徑爲/usr/bin/m4，若是沒有則須要先安裝，不然報錯「no usable m4」錯誤，手工安裝m4從「https://www.gnu.org/software/m4/」下載。

具體安裝步驟以下：

xz -d gmp-6.1.2.tar.xz

tar xf gmp-6.1.2.tar

cd gmp-6.1.2

./configure --prefix=/usr/local/gmp-6.1.2

make

make install

ln -s /usr/local/gmp-6.1.2 /usr/local/gmp

6. 編譯安裝mpfr

詳細安裝步驟以下：

tar xzf mpfr-4.0.2.tar.gz

cd mpfr-4.0.2

./configure --prefix=/usr/local/mpfr-4.0.2 --with-gmp=/usr/local/gmp

make

make install

ln -s /usr/local/mpfr-4.0.2 /usr/local/mpfr

7. 編譯安裝mpc

tar xzf mpc-1.1.0.tar.gz

cd mpc-1.1.0

./configure --prefix=/usr/local/mpc-1.1.0 --with-gmp=/usr/local/gmp --with-mpfr=/usr/local/mpfr

make

make install

ln -s /usr/local/mpc-1.1.0 /usr/local/mpc

8. 設置LD_LIBRARY_PATH

在編譯GCC以前，若是不設置LD_LIBRARY_PATH（若是編譯gmp時沒有指定「--prefix」時安裝，通常不用再顯示設置），則可能編譯時報「error while loading shared libraries: libmpfr.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory」等錯誤。

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gmp/lib:/usr/local/mpfr/lib:/usr/local/mpc/lib:$LD_LIBRARY_PATH

9. 編譯安裝gcc

在執行make編譯GCC時，有些費時，請耐心等待。在一臺Intel Xeon 2.30GHz的48核128GB內存機器上花費228分鐘（將近4個小時，同臺機器編譯9.1.0花費190分鐘），編譯GCC-8.3.0的GCC版本爲4.8.5（64位）。

tar xzf gcc-8.3.0.tar.gz

cd gcc-8.3.0

./configure --prefix=/usr/local/gcc-8.3.0 --with-mpfr=/usr/local/mpfr --with-gmp=/usr/local/gmp --with-mpc=/usr/local/mpc

date;time make;date

make install

ln -s /usr/local/gcc-8.3.0 /usr/local/gcc

export PATH=/usr/local/gcc/bin:$PATH

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gcc/lib64:$LD_LIBRARY_PATH

export MANPATH=/usr/local/gcc/share/man:$MANPATH

gcc --version

在執行configure時，若是遇到錯誤「I suspect your system does not have 32-bit development libraries (libc and headers). If you have them, rerun configure with --enable-multilib. If you do not have them, and want to build a 64-bit-only compiler, rerun configure with --disable-multilib」，表示系統不支持32位程序，這樣在執行configure時需爲它支持參數「--disable-multilib」，如：

./configure --prefix=/usr/local/gcc-8.3.0 --with-gmp=/usr/local/gmp --with-mpfr=/usr/local/mpfr --with-mpc=/usr/local/mpc --disable-multilib

若是make時遇到錯誤「internal compiler error」，多是由於內存不足，請換臺內存更大的機器，或者更換GCC版本試試。

若是遇到錯誤「C compiler cannot create executables」、「error while loading shared libraries: libmpfr.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory」或「cannot compute suffix of object files」，可嘗試設置LD_LIBRARY_PATH後再試試：

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gmp/lib:/usr/local/mpfr/lib:/usr/local/mpc/lib:$LD_LIBRARY_PATH

make成功結束時的輸出：

make[8]: 離開目錄「/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic」

make[7]: 離開目錄「/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic」

make[6]: 離開目錄「/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic」

make[5]: 離開目錄「/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic」

make[4]: 離開目錄「/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic」

make[3]: 離開目錄「/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic」

make[2]: 離開目錄「/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic」

make[1]: 離開目錄「/data/GCC/gcc-8.3.0

在完成上列步驟後，檢查新安裝的GCC-8.3.0是否可用：

# gcc --version

gcc (GCC) 8.3.0

包括沒有適銷性和某一專用目的下的適用性擔保。

# man gcc|col -b|grep c++17

c++17

GNU dialect of -std=c++17. The name gnu++1z is deprecated.

This flag is enabled by default for -std=c++17.

arguments as an argument for a template template parameter with fewer template parameters. This flag is enabled by default for -std=c++17.

adopted for C++17. Enabled by default with -std=c++17. -fstrong-eval-order=some enables just the ordering of member access and shift

expressions, and is the default without -std=c++17.

-Wc++17-compat.

"register" keyword as storage class specifier has been deprecated in C++11 and removed in C++17. Enabled by default with -std=c++17.

-Wc++17-compat (C++ and Objective-C++ only)

已經支持C++20標準，但由於標準還未正式發佈，因此正式發佈後大機率發生變化：

# man gcc|col -b|grep c++2a

c++2a

GNU dialect of -std=c++2a. Support is highly experimental, and will almost certainly change in incompatible ways in future releases （支持是高度實驗性的，而且在未來的版本中幾乎確定會以不兼容的方式發生變化）.

10. 編譯安裝m4

只有m4不可用或版本太低時才需安裝m4（通常路徑爲/usr/bin/m4），若是configure時不指定prefix，則可省去export和ln兩步：

tar xzf m4-1.4.16

cd m4-1.4.16

./configure --prefix=/usr/local/m4-1.4.16

make

make install

ln -s /usr/local/m4-1.4.16 /usr/local/m4

export PATH=/usr/local/m4/bin:$PATH

附1：cmake支持

在使用cmake前，需設置好下列所環境變量，不然cmake仍將使用默認目錄下的gcc和g++，在CMakeFiles.txt文件中設置CMAKE_C_COMPILER和CMAKE_CXX_COMPILER不能解決這個問題。若是在此以前已經執行過cmake，則得先刪除CMakeFiles目錄和文件CMakeCache.txt，而後再從新執行cmake生成Makefile文件。

export CC=/usr/local/gcc/bin/gcc

export CXX=/usr/local/gcc/bin/g++

export PATH=/usr/local/gcc/bin:$PATH

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gcc/lib64:$LD_LIBRARY_PATH

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gmp/lib:/usr/local/mpfr/lib:/usr/local/mpc/lib:$LD_LIBRARY_PATH

附2：debug STL

有時須要debug STL中的容器等，正常狀況下無法跟蹤STL中的代碼，只須要加上編譯宏「_GLIBCXX_DEBUG」便可開啓對STL的debug。注意這個並非GCC編譯器定義的，而是直接在STL源代碼中定義的。細心點可發如今STL庫頭文件目錄中有一個debug子目錄，以4.8.5爲例：

$ ls /usr/include/c++/4.8.5/debug

array deque functions.h map multiset.h safe_iterator.tcc safe_sequence.h safe_unordered_container.h set.h unordered_set

bitset formatter.h list map.h safe_base.h safe_local_iterator.h safe_sequence.tcc safe_unordered_container.tcc string vector

debug.h forward_list macros.h multimap.h safe_iterator.h safe_local_iterator.tcc safe_unordered_base.h set unordered_map

查看正常的文件，便可看到「_GLIBCXX_DEBUG」：

$ vi /usr/include/c++/4.8.5/map

#ifdef _GLIBCXX_DEBUG

# include <debug/map>

#endif

#ifdef _GLIBCXX_PROFILE

# include <profile/map>

#endif

附3：體驗C++14

// C++14

#include <iostream>

[[deprecated]]

auto foo1() {

int m = 2019;

return m;

}

[[deprecated("foo2 is deprecated")]]

auto foo2() {

int m = 2020;

return m;

}

int main() {

const auto n1 = foo1();

const auto n2 = foo2();

std::cout << "n1: " << n1 << std::endl

<< "n2: " << n2 << std::endl;

return 0;

}

編譯運行結果以下：

$g++ -o main *.cpp

main.cpp: In function ‘int main()’:

main.cpp:17:24: warning: ‘auto foo1()’ is deprecated [-Wdeprecated-declarations]

const auto n1 = foo1();

main.cpp:5:6: note: declared here

auto foo1() {

^~~~

main.cpp:18:24: warning: ‘auto foo2()’ is deprecated: foo2 is deprecated [-Wdeprecated-declarations]

const auto n2 = foo2();

main.cpp:11:6: note: declared here

auto foo2() {

^~~~

$main

n1: 2019

n2: 2020

若是在C++11上編譯，會報語法錯誤：

main.cpp:5:11: error: 'foo1' function uses 'auto' type specifier without trailing return type

auto foo1() {

main.cpp:5:11: note: deduced return type only available with -std=c++14 or -std=gnu++14

main.cpp:11:11: error: 'foo2' function uses 'auto' type specifier without trailing return type

auto foo2() {

main.cpp:11:11: note: deduced return type only available with -std=c++14 or -std=gnu++14

main.cpp: In function 'int main()':

main.cpp:17:24: warning: 'auto foo1()' is deprecated [-Wdeprecated-declarations]

const auto n1 = foo1();

main.cpp:5:6: note: declared here

auto foo1() {

^~~~

main.cpp:17:24: warning: 'auto foo1()' is deprecated [-Wdeprecated-declarations]

const auto n1 = foo1();

main.cpp:5:6: note: declared here

auto foo1() {

^~~~

main.cpp:18:24: warning: 'auto foo2()' is deprecated: foo2 is deprecated [-Wdeprecated-declarations]

const auto n2 = foo2();

main.cpp:11:6: note: declared here

auto foo2() {

^~~~

main.cpp:18:24: warning: 'auto foo2()' is deprecated: foo2 is deprecated [-Wdeprecated-declarations]

const auto n2 = foo2();

main.cpp:11:6: note: declared here

auto foo2() {

^~~~

附4：體驗C++17

// C++17

#include <iostream>

template <auto v>

auto foo() {

return v;

}

int main() {

std::cout << "foo return: " << foo<2019>() << std::endl;

for (int i=0; i<10; ++i) {

if (int m=i%2;0==m)

std::cout << "i: " << i << std::endl;

}

return 0;

}

編譯運行結果以下：

foo return: 2019

i: 0

i: 2

i: 4

i: 6

i: 8

再體驗一段來源於http://www.modernescpp.com/index.php/functional-in-c-17-and-c-20的C++17代碼：

// foldExpression.cpp

#include <iostream>

template<typename... Args>

bool all(Args... args) { return (... && args); }

template<typename... Args>

bool any(Args... args) { return (... || args); }

template<typename... Args>

bool none(Args... args) { return not(... || args); }

int main(){

std::cout << std::endl;

std::cout << std::boolalpha;

std::cout << "all(true): " << all(true) << std::endl;

std::cout << "any(true): " << any(true) << std::endl;

std::cout << "none(true): " << none(true) << std::endl;

std::cout << std::endl;

std::cout << "all(true, true, true, false): " << all(true, true, true, false) << std::endl;

std::cout << "any(true, true, true, false): " << any(true, true, true, false) << std::endl;

std::cout << "none(true, true, true, false): " << none(true, true, true, false) << std::endl;

std::cout << std::endl;

std::cout << "all(false, false, false, false): " << all(false, false, false, false) << std::endl;

std::cout << "any(false, false, false, false): " << any(false, false, false, false) << std::endl;

std::cout << "none(false, false, false, false): " << none(false, false, false, false) << std::endl;

std::cout << std::endl;

}

編譯運行結果以下：

all(true): true

any(true): true

none(true): false

all(true, true, true, false): false

any(true, true, true, false): true

none(true, true, true, false): false

all(false, false, false, false): false

any(false, false, false, false): false

none(false, false, false, false): true

附5：C++標準

可瀏覽https://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support瞭解各編譯器對C++標準的支持詳情。C++標準官網：https://isocpp.org/。

年份	C++標準	名稱	__cplusplus值	重大新特性
1998	ISO/IEC 14882:1998	C++98	199711L	第一個C++標準
2003	ISO/IEC 14882:2003	C++03	199711L	第二個C++標準
2011	ISO/IEC 14882:2011	C++11	201103L	第三個C++標準 1) auto關鍵字 2) 右值引用 3) nullptr關鍵字 4) shared_ptr/unique_ptr/weak_ptr 5) long long 6) lambda（相似JS的閉包） 7) decltype 8) constexpr 9) delete/default 10) final/override 11) noexcept 12) std::tuple 13) std::move 14) 變長參數的模板 15) 模板「>>」（兩個「>」間再也不需空格） 16) 多線程併發支持：thread_local、std::atomic、std::thread等
2014	ISO/IEC 14882:2014	C++14	201402L	第四個C++標準 1) 函數可返回auto（返回值類型推導） 2) 泛型lambda 3) deprecated屬性 4) std::optional 5) 二進制常量和數字分隔符
2017	ISO/IEC 14882:2017	C++17	201703L	第五個C++標準 1) 刪除三字符詞（如「??=」、「??-」等） 2) if/switch語句內可定義和初始化變量 3) std::any/std::variant 4) 內聯變量（可在頭文件中定義變量） 5) __has_include 6) 並行STL 7) 摺疊表達式（fold expression） 8) 構造函數的模板推導（class template deduction） 9) 結構化綁定（structured bindings）
2020	暫未定	C++20		第六個C++標準（暫未正式發佈）： 1) 協程（coroutines） 2) 模塊化（modules） 3) Concepts（編譯期模板） 4) Ranges
	未定	C++23
		C++26

附6：C++標準當前狀態

注：TS爲「Technical Specifications」的縮寫，IS爲「International Standard」的縮寫，TR爲「Technical Report」的縮寫。

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