Ubuntu 22.04 G++ 安装与命令参数详解

目标：在 Ubuntu 22.04 x86_64 环境从零完成 GNU C++ 编译器 g++ 的安装与配置，并逐一演示其核心命令与参数的真实回显。本文所有命令均在 Ubuntu 22.04.5 LTS x86_64 环境实测通过，输出逐行照抄真实结果。

一、环境信息

项目	值
操作系统	Ubuntu 22.04.5 LTS（jammy）
系统架构	x86_64（amd64）
包管理器	apt（底层 dpkg）
编译器驱动	g++（gcc 的 C++ 前端驱动）
g++ 二进制版本	11.4.0（g++ (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3) 11.4.0）
软件包版本	4:11.2.0-1ubuntu1（g++ 为元包，实际编译器来自 g++-11 / gcc-11）
目标三元组	x86_64-linux-gnu
默认标准	gnu++17（GNU 扩展的 C++17）
软件源	http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ jammy

💡 说明：Ubuntu 的 g++ 是一个「元包」（版本 4:11.2.0-1ubuntu1），它依赖 g++-11、gcc-11、cpp-11 等具体编译器包；g++ --version 显示的是真正参与编译的 gcc-11 系列版本 11.4.0。两者版本号不同属正常现象。

二、工具概述

g++ 是 GNU 编译器套件（GCC，GNU Compiler Collection）面向 C++ 语言的驱动程序。它与 gcc 同源，但存在两个关键区别：

g++ 会自动把 .cpp、.cc、.cxx 等扩展名的源文件按 C++ 语言处理；
g++ 在链接阶段会自动链接 C++ 标准库 libstdc++，因此 std::cout、std::string、STL 集合等符号无需手工添加库参数。

g++ 的核心功能是把 C++ 源码经过「预处理 → 编译 → 汇编 → 链接」四个阶段，最终生成可执行文件；同时支持生成静态库（配合 ar）与共享库（配合 -shared/-fPIC）。

典型使用场景：

编写和编译 C++ 程序（面向对象、STL、模板编程）；
按 -std=c++11/14/17/20 指定语言标准编译；
通过 -O2/-O3 做优化，-g 生成调试信息配合 gdb 调试；
通过 ar 打包静态库、-shared -fPIC 构建共享库；
用 -MM/-M 生成 Makefile 依赖关系。

💡 说明：g++ 依赖 gcc、cpp、binutils 等组件，安装 g++ 时 apt 会自动拉齐这些依赖。

三、在线安装方案

3.1 基础环境确认

Ubuntu 22.04 服务器以 root 或具有 sudo 权限的普通用户登录。普通用户执行安装命令时需要加 sudo 前缀，root 用户直接执行。先确认系统版本与架构：

cat /etc/os-release | head -3

真实回显：

PRETTY_NAME="Ubuntu 22.04.5 LTS"
NAME="Ubuntu"
VERSION_ID="22.04"

查看架构：

uname -m

真实回显：

x86_64

3.2 软件源配置

Ubuntu 22.04 默认软件源配置文件为 /etc/apt/sources.list，其中启用了 main、universe、multiverse 等组件。查看当前生效的源：

cat /etc/apt/sources.list | grep -v "^#"

真实回显：

deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ jammy main restricted

deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ jammy-updates main restricted

deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ jammy universe
deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ jammy-updates universe

deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ jammy multiverse
deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ jammy-updates multiverse

💡 说明：若服务器无法访问外网，可将 archive.ubuntu.com 替换为国内镜像（如 mirrors.aliyun.com、mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn），保持 jammy 版本代号不变。

刷新软件包索引：

apt update

真实回显（末尾）：

Reading package lists...
Building dependency tree...
Reading state information...
8 packages can be upgraded. Run 'apt list --upgradable' to see them.

3.3 安装 g++

执行在线安装：

apt install -y g++

真实回显：


WARNING: apt does not have a stable CLI interface. Use with caution in scripts.

Reading package lists...
Building dependency tree...
Reading state information...
g++ is already the newest version (4:11.2.0-1ubuntu1).
g++ set to manually installed.
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 8 not upgraded.

💡 说明：本环境已预先安装 g++，因此回显为「已是最新版本」。全新服务器上首次执行时，apt 会下载并安装 g++、g++-11、gcc-11、cpp-11、libstdc++-11-dev 等一组依赖包，结尾同样显示 Setting up ... 的配置过程。

查看 g++ 软件包的候选与安装版本：

apt-cache policy g++

真实回显：

g++:
  Installed: 4:11.2.0-1ubuntu1
  Candidate: 4:11.2.0-1ubuntu1
  Version table:
 *** 4:11.2.0-1ubuntu1 500
        500 http://archive.ubuntu.com/ubuntu jammy/main amd64 Packages
        100 /var/lib/dpkg/status

3.4 验证安装

g++ --version

真实回显：

g++ (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3) 11.4.0
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

确认命令所在路径：

which g++

真实回显：

/usr/bin/g++

四、离线安装方案

离线安装适用于目标服务器无法连接互联网的场景：先在可联网的机器上用 apt 下载 .deb 软件包，再拷贝到离线服务器上用 dpkg 安装。

4.1 下载软件包（联网机器）

使用 --download-only 只下载不安装，--no-install-recommends 跳过推荐的额外包：

apt install --download-only --no-install-recommends -y g++

真实回显：


WARNING: apt does not have a stable CLI interface. Use with caution in scripts.

Reading package lists...
Building dependency tree...
Reading state information...
g++ is already the newest version (4:11.2.0-1ubuntu1).
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 8 not upgraded.

⚠️ 注意：当目标包在系统上已安装且为最新版本时，--download-only 不会重复下载任何文件。在未安装 g++ 的联网机器上执行上述命令，apt 会将该包及其全部依赖下载到 /var/cache/apt/archives/ 目录，回显中会出现 Downloading ... 与 Get:1 ... g++ ... 等行。

4.2 查看下载缓存目录

查看 apt 缓存目录中已有的 .deb 文件（本机缓存了 g++ 的依赖包）：

ls -lh /var/cache/apt/archives/*.deb | head

真实回显：

-rw-r--r-- 1 root root 9.6M Feb 12  2026 /var/cache/apt/archives/cpp-11_11.4.0-1ubuntu1~22.04.3_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 root root  20M Feb 12  2026 /var/cache/apt/archives/gcc-11_11.4.0-1ubuntu1~22.04.3_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 root root 5.0K Aug  5  2021 /var/cache/apt/archives/gcc_4%3a11.2.0-1ubuntu1_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 root root 2.5M Feb 12  2026 /var/cache/apt/archives/libgcc-11-dev_11.4.0-1ubuntu1~22.04.3_amd64.deb

4.3 拷贝到离线目录

mkdir -p /opt/devchain-demo/gxx-ubuntu-test/offline
cp /var/cache/apt/archives/*.deb /opt/devchain-demo/gxx-ubuntu-test/offline/

查看离线目录内容：

ls -lh /opt/devchain-demo/gxx-ubuntu-test/offline/

真实回显：

total 32M
-rw-r--r-- 1 root root 9.6M Oct  6 06:24 cpp-11_11.4.0-1ubuntu1~22.04.3_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 root root  20M Oct  6 06:24 gcc-11_11.4.0-1ubuntu1~22.04.3_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 root root 5.0K Oct  6 06:24 gcc_4%3a11.2.0-1ubuntu1_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 root root 2.5M Oct  6 06:24 libgcc-11-dev_11.4.0-1ubuntu1~22.04.3_amd64.deb

4.4 查看软件包信息

安装前可用 dpkg-deb -I 查看 .deb 包的元信息（包名、版本、依赖等）。以 gcc-11 为例：

dpkg-deb -I /opt/devchain-demo/gxx-ubuntu-test/offline/gcc-11_11.4.0-1ubuntu1~22.04.3_amd64.deb | head -25

真实回显：

 new Debian package, version 2.0.
 size 20143406 bytes: control archive=1666 bytes.
     942 bytes,    16 lines      control
    2804 bytes,    36 lines      md5sums
 Package: gcc-11
 Version: 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3
 Architecture: amd64
 Maintainer: Ubuntu Core developers <ubuntu-devel-discuss@lists.ubuntu.com>
 Installed-Size: 52747
 Depends: cpp-11 (= 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3), gcc-11-base (= 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3), libcc1-0 (>= 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3), binutils (>= 2.38), libgcc-11-dev (= 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3), libc6 (>= 2.34), libgcc-s1 (>= 3.0), libgmp10 (>= 2:6.2.1+dfsg), libisl23 (>= 0.15), libmpc3 (>= 1.1.0), libmpfr6 (>= 3.1.3), libstdc++6 (>= 5), libzstd1 (>= 1.4.0), zlib1g (>= 1:1.1.4)
 Recommends: libc6-dev (>= 2.13-0ubuntu6)
 Suggests: gcc-11-multilib, gcc-11-doc (>= 11), gcc-11-locales (>= 11)
 Replaces: cpp-11 (<< 7.1.1-8)
 Provides: c-compiler
 Section: devel
 Priority: optional
 Homepage: http://gcc.gnu.org/
 Description: GNU C compiler
  This is the GNU C compiler, a fairly portable optimizing compiler for C.
 Original-Maintainer: Debian GCC Maintainers <debian-gcc@lists.debian.org>

4.5 离线安装

在离线服务器上，进入存放 .deb 的目录后执行：

dpkg -i /opt/devchain-demo/gxx-ubuntu-test/offline/*.deb

💡 说明：dpkg -i 不会自动解析依赖。若提示依赖缺失，可先执行 apt install -f 自动补齐，或使用 apt install ./包名.deb（apt 会同时处理本地包与在线依赖）。离线安装后同样用 g++ --version 验证。

五、命令与参数详解

本章所有示例源码与产物统一放在示例工作目录 /opt/devchain-demo/gxx-ubuntu-test 下。先准备最基础的 C++ 程序 hello.cpp：

#include <iostream>
int main()
{
    std::cout << "Hello, Ubuntu 22.04 G++!" << std::endl;
    return 0;
}

5.1 版本与基本信息

g++ --version：显示完整版本与版权信息。

g++ --version

真实回显：

g++ (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3) 11.4.0
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

g++ -dumpversion：只输出主版本号，适合脚本判断。

g++ -dumpversion

真实回显：

g++ -dumpfullversion：输出完整版本号（主.次.修订）。

g++ -dumpfullversion

真实回显：

11.4.0

g++ -dumpmachine：输出目标机器三元组。

g++ -dumpmachine

真实回显：

x86_64-linux-gnu

g++ -v：显示内部配置与编译子过程执行的详细过程，排错时非常有用。

g++ -v 2>&1 | head -20

真实回显：

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none:amdgcn-amdhsa
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-11/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++,m2 --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-11 --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-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --enable-libphobos-checking=release --with-target-system-zlib=auto --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --enable-cet --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none=/build/gcc-11-0odw26/gcc-11-11.4.0/debian/tmp-nvptx/usr,amdgcn-amdhsa=/build/gcc-11-0odw26/gcc-11-11.4.0/debian/tmp-gcn/usr --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu --with-build-config=bootstrap-lto-lean --enable-link-serialization=2
Thread model: posix
Supported LTO compression algorithms: zlib zstd
gcc version 11.4.0 (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3)

g++ --help：查看全部命令行选项（节选）。

g++ --help | sed -n "1,40p"

真实回显：

Usage: g++ [options] file...
Options:
  -pass-exit-codes         Exit with highest error code from a phase.
  --help                   Display this information.
  --target-help            Display target specific command line options.
  --help={common|optimizers|params|target|warnings|[^]{joined|separate|undocumented}}[,...].
                           Display specific types of command line options.
  (Use '-v --help' to display command line options of sub-processes).
  --version                Display compiler version information.
  -dumpspecs               Display all of the built in spec strings.
  -dumpversion             Display the version of the compiler.
  -dumpmachine             Display the compiler's target processor.
  -print-search-dirs       Display the directories in the compiler's search path.
  -print-libgcc-file-name  Display the name of the compiler's companion library.
  -print-file-name=<lib>   Display the full path to library <lib>.
  -print-prog-name=<prog>  Display the full path to compiler component <prog>.
  -print-multiarch         Display the target's normalized GNU triplet, used as
                           a component in the library path.
  -print-multi-directory   Display the root directory for versions of libgcc.
  -print-multi-lib         Display the mapping between command line options and
                           multiple library search directories.
  -print-multi-os-directory Display the relative path to OS libraries.
  -print-sysroot           Display the target libraries directory.
  -print-sysroot-headers-suffix Display the sysroot suffix used to find headers.
  -Wa,<options>            Pass comma-separated <options> on to the assembler.
  -Wp,<options>            Pass comma-separated <options> on to the preprocessor.
  -Wl,<options>            Pass comma-separated <options> on to the linker.
  -Xassembler <arg>        Pass <arg> on to the assembler.
  -Xpreprocessor <arg>     Pass <arg> on to the preprocessor.
  -Xlinker <arg>           Pass <arg> on to the linker.
  -save-temps              Do not delete intermediate files.
  -save-temps=<arg>        Do not delete intermediate files.
  -no-canonical-prefixes   Do not canonicalize paths when building relative
                           prefixes to other gcc components.
  -pipe                    Use pipes rather than intermediate files.
  -time                    Time the execution of each subprocess.
  -specs=<file>            Override built-in specs with the contents of <file>.
  -std=<standard>          Assume that the input sources are for <standard>.
  --sysroot=<directory>    Use <directory> as the root directory for headers
                           and libraries.

g++ -print-search-dirs：显示编译器各子工具与库的搜索路径。

g++ -print-search-dirs

真实回显：

install: /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/
programs: =/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../../x86_64-linux-gnu/bin/x86_64-linux-gnu/11/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../../x86_64-linux-gnu/bin/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../../x86_64-linux-gnu/bin/
libraries: =/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../../x86_64-linux-gnu/lib/x86_64-linux-gnu/11/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../../x86_64-linux-gnu/lib/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../../x86_64-linux-gnu/lib/../lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../x86_64-linux-gnu/11/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../../lib/:/lib/x86_64-linux-gnu/11/:/lib/x86_64-linux-gnu/:/lib/../lib/:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/11/:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/../lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../../x86_64-linux-gnu/lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/../../../:/lib/:/usr/lib/

g++ -print-file-name=<库>：显示指定库或头文件的完整路径。

g++ -print-file-name=libstdc++.so
g++ -print-file-name=libstdc++.a

真实回显：

/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/libstdc++.so
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/11/libstdc++.a

5.2 编译四阶段：-E / -S / -c / -o

g++ 将 C++ 源码编译为可执行文件共经历四个阶段，可用参数单独控制每个阶段。

阶段一：预处理（-E），展开 #include、#define 宏，生成 .i 文件：

g++ -E hello.cpp -o hello.i

真实回显（无输出，表示成功）：

== E 完成 ==

💡 说明：预处理后 iostream 等大量头文件被展开，hello.i 体积达 778417 字节。查看其开头：

head -3 hello.i

真实回显：

# 0 "hello.cpp"
# 0 "<built-in>"
# 0 "<command-line>"

阶段二：编译（-S），把预处理结果翻译为汇编代码，生成 .s 文件：

g++ -S hello.i -o hello.s

查看汇编代码开头：

head -5 hello.s

真实回显：

        .file   "hello.cpp"
        .text
        .local  _ZStL8__ioinit
        .comm   _ZStL8__ioinit,1,1
        .section        .rodata

💡 说明：_ZStL8__ioinit 是 C++ 名称修饰（name mangling）后的符号，对应 std::ios_base 的初始化对象，这也是 g++ 与 gcc 处理差异的体现之一。

阶段三：汇编（-c），把汇编代码转换为目标文件（机器码），生成 .o 文件：

g++ -c hello.s -o hello.o

阶段四：链接（-o），把目标文件与库链接成可执行文件：

g++ hello.o -o hello

运行：

./hello

真实回显：

Hello, Ubuntu 22.04 G++!

查看各阶段产物大小：

ls -l hello.i hello.s hello.o hello

真实回显：

-rwxr-xr-x 1 root root  16528 Oct  6 06:20 hello
-rw-r--r-- 1 root root 778417 Oct  6 06:20 hello.i
-rw-r--r-- 1 root root   2760 Oct  6 06:20 hello.o
-rw-r--r-- 1 root root   2264 Oct  6 06:20 hello.s

💡 说明：也可以一条命令直接完成四个阶段：g++ hello.cpp -o hello，中间文件不落盘。

5.3 语言标准选项：-std=c++11 / c++14 / c++17 / c++20

-std= 指定 C++ 语言标准，gcc 11 完整支持 C++11/14/17/20。逐一编译并运行：

g++ -std=c++11 hello.cpp -o h11
g++ -std=c++14 hello.cpp -o h14
g++ -std=c++17 hello.cpp -o h17
g++ -std=c++20 hello.cpp -o h20

编译成功无报错，查看产物：

ls -l h11 h14 h17 h20

真实回显：

-rwxr-xr-x 1 root root 16576 Oct  6 06:21 h11
-rwxr-xr-x 1 root root 16576 Oct  6 06:21 h14
-rwxr-xr-x 1 root root 16528 Oct  6 06:21 h17
-rwxr-xr-x 1 root root 16528 Oct  6 06:21 h20

分别运行验证：

./h11
./h14
./h17
./h20

真实回显（每个输出一致）：

Hello, Ubuntu 22.04 G++!
Hello, Ubuntu 22.04 G++!
Hello, Ubuntu 22.04 G++!
Hello, Ubuntu 22.04 G++!

💡 说明：gcc 11 默认标准为 gnu++17（即 C++17 + GNU 扩展）。hello.cpp 仅使用基础语法，因此在 c++11 至 c++20 各标准下均编译通过。

5.4 优化选项：-O0 / -O1 / -O2 / -O3

-O 系列控制编译器优化级别，数值越大优化越激进。逐一编译对比产物大小：

g++ -O0 -o hello_O0 hello.cpp
g++ -O1 -o hello_O1 hello.cpp
g++ -O2 -o hello_O2 hello.cpp
g++ -O3 -o hello_O3 hello.cpp

查看对比：

ls -l hello hello_O0 hello_O1 hello_O2 hello_O3

真实回显：

-rwxr-xr-x 1 root root 16528 Oct  6 06:20 hello
-rwxr-xr-x 1 root root 16528 Oct  6 06:21 hello_O0
-rwxr-xr-x 1 root root 16400 Oct  6 06:21 hello_O1
-rwxr-xr-x 1 root root 16584 Oct  6 06:21 hello_O2
-rwxr-xr-x 1 root root 16560 Oct  6 06:21 hello_O3

💡 说明：-O0 不做优化（调试友好），-O1 基本优化，-O2 是发布版本常用级别，-O3 在 -O2 基础上增加更多循环与内联优化。对于 hello.cpp 这类小程序体积差异不明显，但对真实项目影响显著。

5.5 警告选项：-Wall / -Wextra / -Werror / -Wconversion

准备一个包含「未使用变量」与「double 转 int 隐式转换」问题的 warn.cpp：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int unused_var = 100;
    double d = 3.99;
    int i = d;
    cout << "i = " << i << endl;
    return 0;
}

-Wall 开启大部分常用警告，-Wextra 增加额外（可能无用）的警告。编译：

g++ -Wall -Wextra warn.cpp -o warn

真实回显：

warn.cpp: In function 'int main()':
warn.cpp:6:9: warning: unused variable 'unused_var' [-Wunused-variable]
    6 |     int unused_var = 100;
      |         ^~~~~~~~~~
exit=0

💡 说明：-Wall 抓到了未使用变量，但 double 转 int 的隐式转换不在 -Wall/-Wextra 范围内，需要 -Wconversion 才能捕获。

-Wconversion：对可能改变值的隐式类型转换给出警告：

g++ -Wconversion warn.cpp -o warn_conv

真实回显：

warn.cpp: In function 'int main()':
warn.cpp:8:13: warning: conversion from 'double' to 'int' may change value [-Wfloat-conversion]
    8 |     int i = d;
      |             ^
exit=0

-Werror：把所有警告当作错误，编译直接失败：

g++ -Wall -Wextra -Werror warn.cpp -o warn2

真实回显：

warn.cpp: In function 'int main()':
warn.cpp:6:9: error: unused variable 'unused_var' [-Werror=unused-variable]
    6 |     int unused_var = 100;
      |         ^~~~~~~~~~
cc1plus: all warnings being treated as errors
exit=1

⚠️ 注意：-Werror 用于强制代码零警告，CI 流水线中常用。它把 warning 提升为 error，编译退出码变为 1，不生成目标文件。

查看 -Wall 等选项的帮助描述：

g++ --help=warnings | grep -E "^\s+-W(all|extra|error|conversion|unused-variable)\b"

真实回显：

  -Wall                       Enable most warning messages.
  -Wconversion                Warn for implicit type conversions that may
  -Werror-implicit-function-declaration This switch is deprecated; use
                              -Werror=implicit-function-declaration instead.
  -Wextra                     Print extra (possibly unwanted) warnings.
  -Wunused-variable           Warn when a variable is unused.

5.6 调试与性能分析：-g / -pg

-g：生成调试信息（DWARF），供 gdb 等调试器使用：

g++ -g hello.cpp -o hello_dbg

对比是否带调试信息的产物大小：

ls -l hello hello_dbg

真实回显：

-rwxr-xr-x 1 root root 16528 Oct  6 06:20 hello
-rwxr-xr-x 1 root root 33216 Oct  6 06:21 hello_dbg

💡 说明：带 -g 的可执行文件体积从 16528 字节增大到 33216 字节，多出的部分即调试符号信息。

-pg：生成 gprof 性能分析所需的调用计数代码：

g++ -pg hello.cpp -o hello_pg

查看产物：

ls -l hello_pg

真实回显：

-rwxr-xr-x 1 root root 16944 Oct  6 06:24 hello_pg

💡 说明：运行 ./hello_pg 后会在当前目录生成 gmon.out，再用 gprof hello_pg gmon.out 即可查看各函数耗时占比。

5.7 宏定义与预定义宏：-D / -U / -dM

-D<宏>[=<值>]：在命令行定义宏，等价于源码中的 #define。准备 debug.cpp：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
#ifdef DEBUG
    cout << "DEBUG=" << DEBUG << " is defined" << endl;
#else
    cout << "DEBUG is not defined" << endl;
#endif
    return 0;
}

带 -DDEBUG=1 编译并运行：

g++ -DDEBUG=1 debug.cpp -o d1
./d1

真实回显：

DEBUG=1 is defined

不带宏编译并运行：

g++ debug.cpp -o d0
./d0

真实回显：

DEBUG is not defined

-U<宏>：取消已定义的宏。先 -D 再 -U，宏最终未定义：

g++ -DDEBUG=1 -UDEBUG debug.cpp -o d2
./d2

真实回显：

DEBUG is not defined

-dM -E：输出全部预定义宏。直接对空输入执行时，g++ 会把无扩展名的 stdin 按 C 语言处理，需用 -x c++ 强制 C++ 语言：

echo "" | g++ -x c++ -dM -E - | grep __cplusplus

真实回显：

#define __cplusplus 201703L

💡 说明：__cplusplus 值 201703L 对应 C++17，与 gcc 11 默认标准 gnu++17 一致（C++11 为 201103L、C++14 为 201402L、C++20 为 202002L）。

对真实源文件同样可以查询：

g++ -dM -E hello.cpp | grep __cplusplus

真实回显：

#define __cplusplus 201703L

5.8 依赖关系生成：-MM / -M

-MM：输出源文件的头文件依赖（仅用户头文件，不含系统头），供 Makefile 使用：

g++ -MM hello.cpp

真实回显：

hello.o: hello.cpp

-M：输出完整依赖，包含全部系统头文件：

g++ -M hello.cpp

真实回显（节选）：

hello.o: hello.cpp /usr/include/stdc-predef.h \
 /usr/include/c++/11/iostream \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/c++/11/bits/c++config.h \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/c++/11/bits/os_defines.h \
 /usr/include/features.h /usr/include/features-time64.h \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/wordsize.h \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/timesize.h \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/sys/cdefs.h \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/long-double.h \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/gnu/stubs.h \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/gnu/stubs-64.h \
 /usr/include/x86_64-linux-gnu/c++/11/bits/cpu_defines.h \
 /usr/include/c++/11/pstl/pstl_config.h /usr/include/c++/11/ostream \
 /usr/include/c++/11/ios /usr/include/c++/11/iosfwd \
 /usr/include/c++/11/bits/stringfwd.h \
 ...

💡 说明：Makefile 中常把 g++ -MM hello.cpp 的输出重定向到 .d 依赖文件，实现头文件变更后自动重编。

5.9 C++ 特性演示：类、构造函数、成员函数与函数重载

准备 class.cpp，演示类定义、构造函数、成员函数与函数重载：

#include <iostream>
using namespace std;

class Point {
public:
    Point(int x = 0, int y = 0) : m_x(x), m_y(y) {}
    void move(int dx, int dy) { m_x += dx; m_y += dy; }
    int x() const { return m_x; }
    int y() const { return m_y; }
private:
    int m_x, m_y;
};

// 函数重载
void print(int v)  { cout << "int: " << v << endl; }
void print(double v) { cout << "double: " << v << endl; }
void print(const char* s) { cout << "str: " << s << endl; }

int main()
{
    Point p(1, 2);
    p.move(3, 4);
    cout << "Point: (" << p.x() << ", " << p.y() << ")" << endl;
    print(42);
    print(3.14);
    print("hello overload");
    return 0;
}

编译并运行：

g++ -o class class.cpp
./class

真实回显：

Point: (4, 6)
int: 42
double: 3.14
str: hello overload

💡 说明：三个 print 函数参数类型不同构成重载，编译器按实参类型自动选择匹配版本；42 匹配 int 版，3.14 匹配 double 版，字符串匹配 const char* 版。

5.10 模板函数演示

准备 template.cpp，演示函数模板：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
T my_max(T a, T b)
{
    return (a > b) ? a : b;
}

int main()
{
    cout << "max(3, 7) = " << my_max(3, 7) << endl;
    cout << "max(2.5, 1.8) = " << my_max(2.5, 1.8) << endl;
    cout << "max('x', 'a') = " << my_max<char>('x', 'a') << endl;
    return 0;
}

编译并运行：

g++ -o tmpl template.cpp
./tmpl

真实回显：

max(3, 7) = 7
max(2.5, 1.8) = 2.5
max(x, a) = x

💡 说明：my_max(3, 7) 自动推导 T 为 int，my_max(2.5, 1.8) 推导为 double；my_max<char> 显式指定 T 为 char，按字符编码 'x'(120) > 'a'(97) 返回 'x'。

5.11 头文件搜索路径：-I

-I<目录>：追加头文件搜索路径。先建立自定义头文件目录：

mkdir -p include

写入 include/mylib.h：

#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H
int cube(int x);
#endif

uselib.cpp 通过 #include "mylib.h" 引用：

#include <iostream>
#include "mylib.h"
using namespace std;
int cube(int x) { return x * x * x; }
int main()
{
    cout << "cube(3) = " << cube(3) << endl;
    return 0;
}

用 -I 指定头文件目录并编译运行：

g++ -I include uselib.cpp -o uselib
./uselib

真实回显：

cube(3) = 27

5.12 静态库制作与链接：-c、ar、-L、-l、-static

准备两个库函数 foo.cpp 与调用程序 main.cpp：

#include <iostream>
using namespace std;

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int multiply(int a, int b)
{
    return a * b;
}

#include <iostream>
using namespace std;

int add(int a, int b);
int multiply(int a, int b);

int main()
{
    cout << "add(2, 3) = " << add(2, 3) << endl;
    cout << "multiply(2, 3) = " << multiply(2, 3) << endl;
    return 0;
}

第一步：只编译不链接生成目标文件：

g++ -c foo.cpp -o foo.o

第二步：用 ar 打包静态库：

ar rcs libfoo.a foo.o

ar t：列出归档中的成员：

ar t libfoo.a

真实回显：

foo.o

第三步：-L. 指定库搜索目录，-lfoo 链接 libfoo.a，-static 全静态链接：

g++ main.cpp -L. -lfoo -static -o app_static

运行：

./app_static

真实回显：

add(2, 3) = 5
multiply(2, 3) = 6

查看产物大小：

ls -l app_static

真实回显：

-rwxr-xr-x 1 root root 2404176 Oct  6 06:22 app_static

💡 说明：-static 把所有库（含 libstdc++、libc）静态链接进可执行文件，产物 2.4MB，不依赖运行环境中的动态库，可直接拷到同架构机器运行。

5.13 共享库制作与链接：-shared / -fPIC

-shared：生成共享库；-fPIC：生成位置无关代码（共享库必须）：

g++ -shared -fPIC -o libfoo.so foo.cpp

查看产物：

ls -l libfoo.so

真实回显：

-rwxr-xr-x 1 root root 15824 Oct  6 06:22 libfoo.so

链接生成依赖共享库的可执行文件：

g++ main.cpp -L. -lfoo -o app_dyn

⚠️ 注意：运行时动态链接器默认不会搜索当前目录。指定共享库路径运行：

LD_LIBRARY_PATH=. ./app_dyn

真实回显：

add(2, 3) = 5
multiply(2, 3) = 6

用 ldd 查看动态依赖：

ldd app_dyn

真实回显：

        linux-vdso.so.1 (0x00007ffde6fc2000)
        libfoo.so => not found
        libstdc++.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6 (0x00007e8de8f7b000)
        libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007e8de8d52000)
        libm.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6 (0x00007e8de8c6b000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007e8de91b2000)
        libgcc_s.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1 (0x00007e8de8c4b000)

⚠️ 注意：上面未设 LD_LIBRARY_PATH 时 libfoo.so => not found，这正是必须用 LD_LIBRARY_PATH=. 或 export LD_LIBRARY_PATH=. 才能运行的原因；libstdc++.so.6、libc.so.6 等系统库则正常解析。

5.14 gcc 与 g++ 的差异

g++ 是 C++ 驱动：即使输入 C 源文件也能编译链接，且链接阶段会自动带上 libstdc++。准备一个 C 源文件 hello.c：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("Hello from C source compiled by g++\n");
    return 0;
}

用 g++ 编译链接并运行：

g++ hello.c -o hello_c
./hello_c

真实回显：

Hello from C source compiled by g++

💡 说明：g++ 对 .c 文件按 C 语言编译，但链接时仍自动链接 C++ 运行时库，因此即使 C 程序也能用 g++ 完成链接。

验证 g++ 链接的可执行文件确实依赖 libstdc++：

ldd hello | grep stdc

真实回显：

        libstdc++.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6 (0x00007b484d186000)

⚠️ 注意：如果用 gcc 编译 C++ 源文件（如 gcc hello.cpp -o h），gcc 不会自动链接 libstdc++，会出现 undefined reference to 'std::cout' 一类链接错误；g++ 则会自动链接，这是两者最核心的差异。

六、配置说明

6.1 环境变量

PATH：/usr/bin/g++ 已由包管理器写入系统 PATH，无需额外配置。
LD_LIBRARY_PATH：运行依赖自建共享库的程序时，需要把库目录加入该变量，例如 export LD_LIBRARY_PATH=/opt/devchain-demo/gxx-ubuntu-test:$LD_LIBRARY_PATH。
CXX：make/cmake 等构建系统默认取 c++ 或 g++ 作为 C++ 编译器，可用 export CXX=g++ 显式指定。

6.2 默认语言标准

gcc 11 的默认标准是 gnu++17（C++17 + GNU 扩展）。可通过 g++ -std=c++20 等参数切换；也可用环境变量 CXXFLAGS="-std=c++20" 全局指定。

6.3 多版本共存

若系统同时安装多个 gcc 版本（如 g++-10 与 g++-11），可通过 update-alternatives --config g++ 切换默认版本。本机仅安装 11.4.0 一个版本，g++ 直接指向 /usr/bin/g++-11。

七、常见问题（FAQ）

Q1：执行 g++ 提示 command not found？

说明 g++ 未安装。执行 apt update && apt install -y g++，或直接安装元包 build-essential（包含 gcc、g++、make 等整套工具链）。

Q2：编译报 undefined reference to 'std::cout'？

使用了 gcc 而不是 g++ 编译/链接 C++ 程序。改用 g++，或在 gcc 命令后手动追加 -lstdc++。

Q3：编译报 /usr/bin/ld: cannot find -lfoo？

链接时 -lfoo 找不到 libfoo 库。检查是否使用 -L<目录> 指定了库所在路径，或库文件名是否为 libfoo.a / libfoo.so（-lfoo 会自动拼接 lib 前缀）。

Q4：警告一大堆，如何快速清零？

用 -Wall -Wextra -Werror 组合，把警告全部升级为错误，逐个修复到零警告。

Q5：./app_dyn 运行报 error while loading shared libraries: libfoo.so？

共享库目录不在动态链接器搜索路径。执行 export LD_LIBRARY_PATH=.（或库所在目录）后重新运行；生产环境建议把库安装到 /usr/local/lib 并执行 ldconfig。

Q6：hello.i 文件怎么这么大？

-E 预处理把 iostream 等全部头文件展开到源码中，属正常现象；中间文件可用 -save-temps 保留，或编译完成后删除。

Q7：如何查看当前编译器的预定义宏？

执行 g++ -dM -E hello.cpp 即可输出全部预定义宏；无输入文件时需加 -x c++ 强制 C++ 语言，否则会按 C 语言处理导致 __cplusplus 缺失。

八、卸载与清理

8.1 查看已安装状态

dpkg -l 查看 g++ 软件包安装状态（前两列 ii 表示已安装且配置完成）：

dpkg -l g++

真实回显：

Desired=Unknown/Install/Remove/Purge/Hold
| Status=Not/Inst/Conf-files/Unpacked/halF-conf/Half-inst/trig-aWait/Trig-pend
|/ Err?=(none)/Reinst-required (Status,Err: uppercase=bad)
||/ Name           Version           Architecture Description
+++-==============-=================-============-=================================
ii  g++            4:11.2.0-1ubuntu1 amd64        GNU C++ compiler

查看包详情与依赖关系：

apt-cache show g++ | head -15

真实回显：

Package: g++
Architecture: amd64
Version: 4:11.2.0-1ubuntu1
Priority: optional
Section: devel
Source: gcc-defaults (1.193ubuntu1)
Origin: Ubuntu
Maintainer: Ubuntu Developers <ubuntu-devel-discuss@lists.ubuntu.com>
Original-Maintainer: Debian GCC Maintainers <debian-gcc@lists.debian.org>
Bugs: https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+filebug
Installed-Size: 16
Provides: c++-compiler, g++-x86-64-linux-gnu (= 4:11.2.0-1ubuntu1)
Depends: cpp (= 4:11.2.0-1ubuntu1), gcc (= 4:11.2.0-1ubuntu1), g++-11 (>= 11.2.0-1~), gcc-11 (>= 11.2.0-1~)
Suggests: g++-multilib
Filename: pool/main/g/gcc-defaults/g++_11.2.0-1ubuntu1_amd64.deb

8.2 卸载

移除 g++（保留配置文件）：

apt remove -y g++

彻底卸载并删除配置文件：

apt purge -y g++

清理不再需要的依赖包：

apt autoremove -y

8.3 清理软件包缓存

清理 /var/cache/apt/archives/ 下的 .deb 缓存，释放磁盘空间：

apt clean

九、参考链接

GCC 官方文档（GCC 11 手册）：https://gcc.gnu.org/onlinedocs/
g++ 命令手册：man g++
Ubuntu 软件包 g++ 页面：https://packages.ubuntu.com/jammy/g++
GNU ar 归档工具手册：man ar
gprof 性能分析手册：man gprof