Inštalácia a používanie C kompilátora GCC (Windows, Linux, macOS)

Všetky príklady a zadania v tomto predmete sa kompilujú kompilátorom GCC v štandarde C17. Tento návod ťa provedie inštaláciou GCC na Windows, Linux aj macOS a ukáže, ako s kompilátorom pracovať – od prvého programu po časté chyby, ktoré pri kompilácii stretneš.

Prečo práve GCC

• Cvičenia aj zadania používajú príkaz gcc -std=c17 -o program -Wall -Wextra main.c.
• Hodnotiace pipeline (GitHub Actions) kompilujú tvoj kód najnovšou verziou GCC – čo u teba skompiluješ bez varovaní, neprekvapí ani pri hodnotení.
• GCC je svobodný softvér a je dostupný na všetkých troch platformách.

Inštalácia podľa operačného systému

Windows

Na Windowse neexistuje oficiálna inštalácia priamo od GNU projektu. Prácu s C (a C++) ti tam umožňuje MinGW-w64 – Windows port toolchainu GCC, ktorý poskytuje plnohodnotné gcc aj g++. Najpohodlnejšia je distribúcia WinLibs – archív len rozbaľ a môžeš kompilovať:

1. Z winlibs.com stiahni najnovší archív (.zip alebo .7z) pre 64-bit (x86_64) s runtime UCRT – v názve hľadaj označenia x86_64, ucrt, posix. (Na Windows 10/11 ber UCRT; Runtime: MSVCRT patrí len pre staré Windows.)

2. Archív rozbaľ do adresy bez medzier a diakritiky, napríklad do C:\ – vytvorí sa zložka C:\mingw64 a v nej C:\mingw64\bin\gcc.exe.

3. Pridaj zložku C:\mingw64\bin do premennej prostredia PATH, aby sa gcc dalo volať z PowerShellu/CMD:

   [Environment]::SetEnvironmentVariable("Path", [Environment]::GetEnvironmentVariable("Path", "User") + ";C:\mingw64\bin", "User")

   Cez GUI sa dá PATH upraviť aj cez Nastavenie → Systém → O aplikácii → Upresniť systémové nastavenia → Premenné prostredia. Po úprave reštartuj všetky otvorené okná terminálu.

4. Skontroluj, že GCC funguje – v novom okne PowerShell alebo CMD:

   gcc --version

Alternatíva: buildy s inštalátorom od niXman/mingw-builds (pri inštalácii zvoľ x86_64, threads posix, runtime ucrt a zaškrtni „Add to PATH“). Vyhni sa starým 32-bitovým MinGW distribúciám bez podpory C17 a TDM-GCC (nepodporuje niektoré moderné funkcie).

Linux

Na väčšine distribúcií je inštalácia otázkou jedného príkazu:

Balík build-essential (Debian/Ubuntu) alebo base-devel (Arch) pridá aj make a ďalšie nástroje, ktoré sa hodia neskôr. Overenie:

gcc --version

macOS

Apple priamo GNU GCC nedodáva – Command Line Tools obsahujú clang, ktorý pre tento predmet plne stačí (pozná -std=c17, -Wall, -Wextra):

xcode-select --install

Príkaz gcc potom na Macu existuje, ale volá clang – overíš to výstupom príkazu:

gcc --version   # vypíše "Apple clang version ..."

Ak chceš priamo GNU GCC (napr. pre čo najvernejšie správanie ako pri hodnotení), nainštaluj ho cez Homebrew:

brew install gcc
gcc-15 --version   # Homebrew inštaluje verzované príkazy (gcc-15, gcc-14, ...)

Overenie inštalácie

Prvé overenie vždy tvoria tri otázky: kde je kompilátor, ako sa volá a aká je jeho verzia.

which gcc        # na Windowse (PowerShell/CMD) skús namiesto toho: where.exe gcc
gcc --version
gcc -v

Funkčný test – vytvor súbor main.c a skompiluj ho:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("Ahoj, GCC!\n");
    return 0;
}

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -o program main.c
./program        # na Windowse v CMD/PowerShell: program.exe

Ak vypíše Ahoj, GCC!, máš hotovo.

Kompilácia: príkaz a jeho časti

Príkaz používaný v cvičeniach rozoberieme na kúsky:

gcc -std=c17 -o program -Wall -Wextra main.c
│    │        │         │        │       │
│    │        │         │        │       └─ vstupný súbor (zdrojový kód)
│    │        │         │        └─ zvýšená sada varovaní
│    │        │         └─ štandardné varovania
│    │        └─ názov výstupného (spustiteľného) súboru
│    └─ jazykový štandard C17
└─ kompilátor

Prehľad najdôležitejších prepínačov:

Čo sa deje pri kompilácii

Príkaz gcc ... main.c v skutočnosti spustí štyri kroky – je užitočné vedieť, v ktorom ti čo zlyhalo:

1. Preprocess – rozšíri #include, makrá, odstráni komentáre.
2. Kompilácia – preklad C kódu na assembly (chyby typu “nedefinovaná premenná”).
3. Asemblácia – assembly na strojový kód (objektový súbor .o).
4. Linkovanie – spojenie objektových súborov a knižníc do spustiteľného súboru (chyby typu “undefined reference”).

Jednotlivé fázy si môžeš pozrieť samostatne:

gcc -std=c17 -E main.c -o main.i      # preprocessor
gcc -std=c17 -S main.c -o main.s      # assembly
gcc -std=c17 -c main.c -o main.o      # objektový súbor
gcc main.o -o program                 # linkovanie

Viacsoborové programy

Ak máš program rozdelený do viacerých súborov (ako napr. main.c a statistika.c), zoznam vstupov sa iba predĺži:

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -o program src/main.c src/statistika.c

Úspornejšia varianta – najprv skompilovať jednotlivé súbory na .o a tie potom spojiť (linkovať) do binárky. Pri zmene jedného súboru sa potom rekompiluje len on:

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -c src/main.c -o main.o
gcc -std=c17 -Wall -Wextra -c src/statistika.c -o statistika.o
gcc main.o statistika.o -o program

Matematická knižnica (-lm)

Funkcie z <math.h> (sqrt, pow, sin, …) nie sú na Linuxe a macOS štandardne v základnej knižnici. Ak program používa sqrt a nepoužiješ -lm, narazíš na chybu linkovania:

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("%f\n", sqrt(2.0));
    return 0;
}

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -o program main.c
# /usr/bin/ld: undefined reference to `sqrt'  ❌

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -o program main.c -lm
./program   # 1.414214 ✓

Pravidlo: -lm patrí až za zdrojové súbory (main.c -lm, nie -lm main.c), lebo gcc berie knižnice v poradí, v akom sú zadané – hľadá v nich definície doteraz nevyriešených symbolov. Na Windowse (MinGW-w64) sqrt zvyčajne funguje aj bez -lm, pretože matematické funkcie sú súčasťou runtime knižnice – -lm ale neprekáža a kód je potom prenosný.

C++ súbor (g++)

Cvičenie 9 a príklady s triedami pracujú s C++. Pre C++ sa používa g++ a štandard C++17:

g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -o program main.cpp

Pomôcka: .c súbory kompiluj gcc, .cpp súbory g++. Pozor: niektoré príklady na stránke majú síce príponu .c, ale používajú new (čo je C++ prvok) – ak ti gcc na takom súbore nahlási chybu, skús g++.

Ladiace informácie a sanitizery

Pre ladenie pripoj prepínač -g a program potom spusti v debuggeri gdb:

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -g -o program main.c
gdb ./program

GCC má aj zabudované “sanitery”, ktoré počas behu chytajú bežné chyby práce s pamäťou (pretečenie poľa, double-free, prístup po free). Stačí pridať -fsanitize=address pri kompilácii:

gcc -std=c17 -Wall -Wextra -g -fsanitize=address -o program main.c
./program

Na Linuxe sa dá na kontrolu práce s pamäťou použiť aj valgrind ./program – na Windowse valgrind nie je.

Prepojenie s editorom (VS Code)

Najjednoduchšie pracovné prostredie pre predmet je VS Code s rozšírením C/C++:

1. Nainštaluj VS Code a rozšírenie C/C++ (od Microsoft).
2. Otvor zložku s main.c.
3. Ctrl+Shift+B spustí build task – prvýkrát ťa VS Code vyzve na výber kompilátora; vyber gcc. Ak gcc nenájde (Windows), uisti sa, že máš nastavenú cestu C:\mingw64\bin v PATH.

Alternatívou je napísať príkazy priamo do integrovaného terminála (vo Windowse je to PowerShell – fungujú v ňom rovnaké príkazy gcc ako na Linuxe). Pre väčšie projekty sa hodí CLion alebo bežné študentské IDE.

Časté chyby a riešenia

❌ 'gcc' nie je interný ani externý príkaz (Windows) / command not found: gcc

gcc nie je v PATH. Pridaj C:\mingw64\bin do premennej PATH (krok 3 inštalácie vyššie) a reštartuj terminál. Kontrola: where.exe gcc (PowerShell) musí ukázať existujúcu cestu.

❌ error: 'for' loop initial declarations are only allowed in C99 mode

Nepoužil si -std=c17. Všetky príkazy kompilácie v predmete majú povinnú -std=c17.

❌ undefined reference to 'sqrt'

Chýbajúca matematická knižnica – pridaj -lm za zdrojové súbory (časť o -lm vyššie).

❌ warning: implicit declaration of function ...

Používaš funkciu, ktorej prototyp kompilátor nevidí – väčšinou chýba #include <hlavicka.h> (napr. #include <string.h> pre strcmp) alebo je funkcia definovaná až za volaním a chýba jej deklarácia.

❌ Pokrivená diakritika vo výstupe na Windowse

Zdrojový kód aj terminál musia používať rovnaké kódovanie. Postup:

• Ulož súbor v UTF-8 (v editore nastav kódovanie).
• V termináli pred spustením programu prepni kódovanie: chcp 65001 (CMD/PowerShell).
• Ak to nepomôže, napíš texty v programe bez diakritiky.

❌ Permission denied pri spustení ./program na Linux/macOS

Súbor nie je označený ako spustiteľný – skontroluj ls -l program a prípadne chmod +x program. Na Windowse môže spustenie .exe pozdržať antivírus – skús program spustiť znova alebo pridaj working directory do výnimiek.

Rýchly referenčný list

Ďalšie zdroje

• GNU GCC Manual – kompletná dokumentácia kompilátora
• WinLibs – predpripravené MinGW-w64 buildy na stiahnutie pre Windows
• mingw-w64.org – zoznam podporovaných MinGW-w64 distribúcií
• Cvičenia na stránke predmetu používajú rovnaké kompilačné príkazy – pozri napr. Cvičenie 1