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目錄 1
1. 前言 1
2. 安裝日期 1
3. GCC國內鏡像下載地址 2
4. GCC的依賴庫 2
4.1. gmp庫 2
4.2. mpfr庫 2
4.3. mpc庫 2
4.4. m4編譯工具 2
4.5. 安裝源代碼包 3
5. 編譯安裝gmp 3
6. 編譯安裝mpfr 4
7. 編譯安裝mpc 4
8. 設置LD_LIBRARY_PATH 4
9. 編譯安裝gcc 4
10. 編譯安裝m4 6
附1：cmake支持 6
附2：debug STL 7
附3：體驗C++14 7
附4：體驗C++17 9
附5：C++標准 11
附6：C++標准當前狀態 12
1. 前言
為體驗C++17和C++20特性，需安裝更新版本的GCC編譯器。GCC官網為：https://gcc.gnu.org/，從這里可以下載最新版本的GCC。
C++由Bjarne Stroustrup（被譽為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，最初命名為帶類的C，后來在1983年更名為C++。
2. 安裝日期
2019/4/27，截至該日期最新版本為GCC-8.3.0，但在本月未或下月初即將發布GCC-9.1（已於2019-05-03發布）。
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
編譯之前需先安裝好GCC的依賴庫：gmp、mpfr和mpc。編譯還依賴m4等編譯工具，如果沒有，則在執行configue時會報相應的錯誤，這時需要先安裝好這些編譯工具。
4.1. gmp庫
GMP為“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的開源復雜數字算法，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/
如果使用“--prefix”指定了安裝目錄，則在編譯gmp等之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
涉及到的所有安裝源代碼包：
| 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，所以GCC的編譯安裝順序為：
1) m4（如果需要）
2) gmp
3) mpfr
4) mpc
5) GCC
為了不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，並且最好以root用戶完成下述所有操作。
5. 編譯安裝gmp
執行configure生成Makefile時，需要用到m4，一般路徑為/usr/bin/m4，如果沒有則需要先安裝，否則報錯“no usable m4”錯誤，手工安裝m4從“https://www.gnu.org/software/m4/”下載。
具體安裝步驟如下：
| 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
詳細安裝步驟如下：
| 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之前，如果不設置LD_LIBRARY_PATH（如果編譯gmp時沒有指定“--prefix”時安裝，一般不用再顯示設置），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:$LD_LIBRARY_PATH |
9. 編譯安裝gcc
在執行make編譯GCC時，有些費時，請耐心等待。在一台Intel Xeon 2.30GHz的48核128GB內存機器上花費228分鍾（將近4個小時，同台機器編譯9.1.0花費190分鍾），編譯GCC-8.3.0的GCC版本為4.8.5（64位）。
| tar xzf gcc-8.3.0.tar.gz cd gcc-8.3.0 ./configure --prefix=/usr/local/gcc-8.3.0 --with-mpfr=/usr/local/mpfr --with-gmp=/usr/local/gmp --with-mpc=/usr/local/mpc date;time make;date make install ln -s /usr/local/gcc-8.3.0 /usr/local/gcc export PATH=/usr/local/gcc/bin:$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，如果遇到錯誤“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時需為它支持參數“--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 |
如果make時遇到錯誤“internal compiler error”，可能是因為內存不足，請換台內存更大的機器，或者更換GCC版本試試。
如果遇到錯誤“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后再試試：
| export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gmp/lib:/usr/local/mpfr/lib:/usr/local/mpc/lib:$LD_LIBRARY_PATH |
make成功結束時的輸出：
| make[8]: 離開目錄“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic” make[7]: 離開目錄“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic” make[6]: 離開目錄“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/32/libatomic” make[5]: 離開目錄“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic” make[4]: 離開目錄“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic” make[3]: 離開目錄“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic” make[2]: 離開目錄“/data/GCC/gcc-8.3.0/x86_64-pc-linux-gnu/libatomic” make[1]: 離開目錄“/data/GCC/gcc-8.3.0 |
在完成上列步驟后，檢查新安裝的GCC-8.3.0是否可用：
| # gcc --version gcc (GCC) 8.3.0 Copyright © 2018 Free Software Foundation, Inc. 本程序是自由軟件；請參看源代碼的版權聲明。本軟件沒有任何擔保； 包括沒有適銷性和某一專用目的下的適用性擔保。
# man gcc|col -b|grep c++17 c++17 GNU dialect of -std=c++17. The name gnu++1z is deprecated. This flag is enabled by default for -std=c++17. arguments as an argument for a template template parameter with fewer template parameters. This flag is enabled by default for -std=c++17. adopted for C++17. Enabled by default with -std=c++17. -fstrong-eval-order=some enables just the ordering of member access and shift expressions, and is the default without -std=c++17. -Wc++17-compat. "register" keyword as storage class specifier has been deprecated in C++11 and removed in C++17. Enabled by default with -std=c++17. -Wc++17-compat (C++ and Objective-C++ only) |
已經支持C++20標准，但因為標准還未正式發布，所以正式發布后大概率發生變化：
| # man gcc|col -b|grep c++2a c++2a GNU dialect of -std=c++2a. Support is highly experimental, and will almost certainly change in incompatible ways in future releases （支持是高度實驗性的，並且在將來的版本中幾乎肯定會以不兼容的方式發生變化）. |
10. 編譯安裝m4
只有m4不可用或版本過低時才需安裝m4（一般路徑為/usr/bin/m4），如果configure時不指定prefix，則可省去export和ln兩步：
| tar xzf m4-1.4.16 cd m4-1.4.16 ./configure --prefix=/usr/local/m4-1.4.16 make make install ln -s /usr/local/m4-1.4.16 /usr/local/m4 export PATH=/usr/local/m4/bin:$PATH |
附1：cmake支持
在使用cmake前，需設置好下列所環境變量，否則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。如果在此之前已經執行過cmake，則得先刪除CMakeFiles目錄和文件CMakeCache.txt，然后再重新執行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
有時需要debug STL中的容器等，正常情況下沒法跟蹤STL中的代碼，只需要加上編譯宏“_GLIBCXX_DEBUG”即可開啟對STL的debug。注意這個並不是GCC編譯器定義的，而是直接在STL源代碼中定義的。細心點可發現在STL庫頭文件目錄中有一個debug子目錄，以4.8.5為例：
| $ 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，即可看到“_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; } |
編譯運行結果如下：
| $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 |
如果在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; } |
編譯運行結果如下：
| 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; } |
編譯運行結果如下：
| 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++標准
可瀏覽https://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support了解各編譯器對C++標准的支持詳情。C++標准官網：https://isocpp.org/。
| 年份 |
C++標准 |
名稱 |
__cplusplus值 |
重大新特性 |
| 1998 |
ISO/IEC 14882:1998 |
C++98 |
199711L |
第一個C++標准 |
| 2003 |
ISO/IEC 14882:2003 |
C++03 |
199711L |
第二個C++標准 |
| 2011 |
ISO/IEC 14882:2011 |
C++11 |
201103L |
第三個C++標准 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（類似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“>”間不再需空格） 16) 多線程並發支持：thread_local、std::atomic、std::thread等 |
| 2014 |
ISO/IEC 14882:2014 |
C++14 |
201402L |
第四個C++標准 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++標准 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) 折疊表達式（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++標准（暫未正式發布）： 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++標准當前狀態
注：TS為“Technical Specifications”的縮寫，IS為“International Standard”的縮寫，TR為“Technical Report”的縮寫。
