數學解題編譯器

『壹』 什麼是GCC編譯器

Linux系統下的Gcc（GNU C Compiler）是GNU推出的功能強大、性能優越的多平台編譯器，是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多種硬體平台上編譯出可執行程序的超級編譯器，其執行效率與一般的編譯器相比平均效率要高20%~30%。
Gcc編譯器能將C、C++語言源程序、匯程式化序和目標程序編譯、連接成可執行文件，如果沒有給出可執行文件的名字，gcc將生成一個名為a.out的文件。在Linux系統中，可執行文件沒有統一的後綴，系統從文件的屬性來區分可執行文件和不可執行文件。而gcc則通過後綴來區別輸入文件的類別，下面我們來介紹gcc所遵循的部分約定規則。
.c為後綴的文件，C語言源代碼文件；
.a為後綴的文件，是由目標文件構成的檔案庫文件；
.C，.cc或.cxx 為後綴的文件，是C++源代碼文件；
.h為後綴的文件，是程序所包含的頭文件；
.i 為後綴的文件，是已經預處理過的C源代碼文件；
.ii為後綴的文件，是已經預處理過的C++源代碼文件；
.m為後綴的文件，是Objective-C源代碼文件；
.o為後綴的文件，是編譯後的目標文件；
.s為後綴的文件，是匯編語言源代碼文件；
.S為後綴的文件，是經過預編譯的匯編語言源代碼文件。
Gcc的執行過程
雖然我們稱Gcc是C語言的編譯器，但使用gcc由C語言源代碼文件生成可執行文件的過程不僅僅是編譯的過程，而是要經歷四個相互關聯的步驟∶預處理(也稱預編譯，Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編(Assembly)和連接(Linking)。
命令gcc首先調用cpp進行預處理，在預處理過程中，對源代碼文件中的文件包含(include)、預編譯語句(如宏定義define等)進行分析。接著調用cc1進行編譯，這個階段根據輸入文件生成以.o為後綴的目標文件。匯編過程是針對匯編語言的步驟，調用as進行工作，一般來講，.S為後綴的匯編語言源代碼文件和匯編、.s為後綴的匯編語言文件經過預編譯和匯編之後都生成以.o為後綴的目標文件。當所有的目標文件都生成之後，gcc就調用ld來完成最後的關鍵性工作，這個階段就是連接。在連接階段，所有的目標文件被安排在可執行程序中的恰當的位置，同時，該程序所調用到的庫函數也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。

Gcc的基本用法和選項
在使用Gcc編譯器的時候，我們必須給出一系列必要的調用參數和文件名稱。Gcc編譯器的調用參數大約有100多個，其中多數參數我們可能根本就用不到，這里只介紹其中最基本、最常用的參數。
Gcc最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]
其中options就是編譯器所需要的參數，filenames給出相關的文件名稱。
-c，只編譯，不連接成為可執行文件，編譯器只是由輸入的.c等源代碼文件生成.o為後綴的目標文件，通常用於編譯不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename，確定輸出文件的名稱為output_filename，同時這個名稱不能和源文件同名。如果不給出這個選項，gcc就給出預設的可執行文件a.out。
-g，產生符號調試工具(GNU的gdb)所必要的符號資訊，要想對源代碼進行調試，我們就必須加入這個選項。
-O，對程序進行優化編譯、連接，採用這個選項，整個源代碼會在編譯、連接過程中進行優化處理，這樣產生的可執行文件的執行效率可以提高，但是，編譯、連接的速度就相應地要慢一些。
-O2，比-O更好的優化編譯、連接，當然整個編譯、連接過程會更慢。
-Idirname，將dirname所指出的目錄加入到程序頭文件目錄列表中，是在預編譯過程中使用的參數。C程序中的頭文件包含兩種情況∶
A)#include
B)#include 「myinc.h」
其中，A類使用尖括弧(< >)，B類使用雙引號(「 」)。對於A類，預處理程序cpp在系統預設包含文件目錄(如/usr/include)中搜尋相應的文件，而對於B類，cpp在當前目錄中搜尋頭文件，這個選項的作用是告訴cpp，如果在當前目錄中沒有找到需要的文件，就到指定的dirname目錄中去尋找。在程序設計中，如果我們需要的這種包含文件分別分布在不同的目錄中，就需要逐個使用-I選項給出搜索路徑。
-Ldirname，將dirname所指出的目錄加入到程序函數檔案庫文件的目錄列表中，是在連接過程中使用的參數。在預設狀態下，連接程序ld在系統的預設路徑中(如/usr/lib)尋找所需要的檔案庫文件，這個選項告訴連接程序，首先到-L指定的目錄中去尋找，然後到系統預設路徑中尋找，如果函數庫存放在多個目錄下，就需要依次使用這個選項，給出相應的存放目錄。
-lname，在連接時，裝載名字為「libname.a」的函數庫，該函數庫位於系統預設的目錄或者由-L選項確定的目錄下。例如，-lm表示連接名為「libm.a」的數學函數庫。
上面我們簡要介紹了gcc編譯器最常用的功能和主要參數選項，更為詳盡的資料可以參看Linux系統的聯機幫助。
假定我們有一個程序名為test.c的C語言源代碼文件，要生成一個可執行文件，最簡單的辦法就是∶
gcc test.c
這時，預編譯、編譯連接一次完成，生成一個系統預設的名為a.out的可執行文件，對於稍為復雜的情況，比如有多個源代碼文件、需要連接檔案庫或者有其他比較特別的要求，就要給定適當的調用選項參數。再看一個簡單的例子。
整個源代碼程序由兩個文件testmain.c 和testsub.c組成，程序中使用了系統提供的數學庫，同時希望給出的可執行文件為test，這時的編譯命令可以是∶
gcc testmain.c testsub.c □lm □o test
其中，-lm表示連接系統的數學庫libm.a。

Gcc的錯誤類型及對策
Gcc編譯器如果發現源程序中有錯誤，就無法繼續進行，也無法生成最終的可執行文件。為了便於修改，gcc給出錯誤資訊，我們必須對這些錯誤資訊逐個進行分析、處理，並修改相應的語言，才能保證源代碼的正確編譯連接。gcc給出的錯誤資訊一般可以分為四大類，下面我們分別討論其產生的原因和對策。

第一類∶C語法錯誤
錯誤資訊∶文件source.c中第n行有語法錯誤(syntex errror)。這種類型的錯誤，一般都是C語言的語法錯誤，應該仔細檢查源代碼文件中第n行及該行之前的程序，有時也需要對該文件所包含的頭文件進行檢查。有些情況下，一個很簡單的語法錯誤，gcc會給出一大堆錯誤，我們最主要的是要保持清醒的頭腦，不要被其嚇倒，必要的時候再參考一下C語言的基本教材。
第二類∶頭文件錯誤
錯誤資訊∶找不到頭文件head.h(Can not find include file head.h)。這類錯誤是源代碼文件中的包含頭文件有問題，可能的原因有頭文件名錯誤、指定的頭文件所在目錄名錯誤等，也可能是錯誤地使用了雙引號和尖括弧。

第三類∶檔案庫錯誤
錯誤資訊∶連接程序找不到所需的函數庫，例如∶
ld: -lm: No such file or directory
這類錯誤是與目標文件相連接的函數庫有錯誤，可能的原因是函數庫名錯誤、指定的函數庫所在目錄名稱錯誤等，檢查的方法是使用find命令在可能的目錄中尋找相應的函數庫名，確定檔案庫及目錄的名稱並修改程序中及編譯選項中的名稱。
第四類∶未定義符號
錯誤資訊∶有未定義的符號(Undefined symbol)。這類錯誤是在連接過程中出現的，可能有兩種原因∶一是使用者自己定義的函數或者全局變數所在源代碼文件，沒有被編譯、連接，或者乾脆還沒有定義，這需要使用者根據實際情況修改源程序，給出全局變數或者函數的定義體；二是未定義的符號是一個標準的庫函數，在源程序中使用了該庫函數，而連接過程中還沒有給定相應的函數庫的名稱，或者是該檔案庫的目錄名稱有問題，這時需要使用檔案庫維護命令ar檢查我們需要的庫函數到底位於哪一個函數庫中，確定之後，修改gcc連接選項中的-l和-L項。
排除編譯、連接過程中的錯誤，應該說這只是程序設計中最簡單、最基本的一個步驟，可以說只是開了個頭。這個過程中的錯誤，只是我們在使用C語言描述一個演算法中所產生的錯誤，是比較容易排除的。我們寫一個程序，到編譯、連接通過為止，應該說剛剛開始，程序在運行過程中所出現的問題，是演算法設計有問題，說得更玄點是對問題的認識和理解不夠，還需要更加深入地測試、調試和修改。一個程序，稍為復雜的程序，往往要經過多次的編譯、連接和測試、修改。下面我們學習的程序維護、調試工具和版本維護就是在程序調試、測試過程中使用的，用來解決調測階段所出現的問題。窗體頂端
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『貳』 有哪些好用的在線LaTeX編譯器

桌面平台上互動式公式編輯器這些年不知有多少，桌面辦公軟體如 Word，文檔編輯軟體如 TeXmacs，數學軟體如 Maple、Mathematica，專門的公式插件如 MathType。演算法上性能上不是大問題，可能主要問題也就在 js 功能。「難度在於如何typesetting」？MathJax 真是哭暈在廁所。

那麼最後給出結論觀點：不要做什麼所見即所得的 LaTeX Edtior，這東西沒前途的。做個好用的基於 XML 標記的、結構化的富文本編輯器，裡面有良好的公式支持，支持一些類 TeX 語法的公式輸入就好。——然後讓它能導出 LaTeX 格式。

『叄』 有哪些好用的在線 LaTeX 編譯器

vim -- 強大的編碼功能，加亮之類的只是小意思了。如果會配置的話，還可以實現自動補齊代碼、自動編譯、自動刷新瀏覽器之類的功能。會用 vi 或 vim 的話，強烈推薦，否則就算了。操作系統：Unix/Linux, Windows, MacOS, ...

emacs -- 沒好好用過。編寫其他代碼時，它和 vim 一樣強大，相信編寫 LaTeX 文檔也一樣強。emacs 和 vi (現已被 vim 取代) 是 Unix 用戶的兩大神器，一般人只能駕馭其中一個，牛人才能兩個都精通。

WinEdt --- 集成環境，有編碼窗口，有編譯按鈕。由於 CTeX 的原因，在國內的 Windows 平台上十分流行。其實比較起來就是花哨一點而已，真正要看誰更快、功能更豐富的話，WinEdt 比 vim 和 emacs 差一大截。它的好處是上手快。vim 和 emacs 不練上幾個月是駕馭不了的（不過 vim 和 emacs 現在都有窗口版，藉助於滑鼠也容易上手，但是快捷性就犧牲了）。操作系統：Windows，收費軟體。如果安裝 CTeX 的話，它會自動給你一個免費的 WinEdt.

Kile -- 類似於 WinEdt 的集成環境。但 WinEdt 是通用的開發集成環境，Kile 是專門針對 LaTeX 的集成開發環境，所以，要比 WinEdt 更好。操作系統：Linux

Scientifc WorkPlace -- 所見即所想 (WYSIWYM) 軟體。Windows 用。收費軟體。

Lyx -- WYSIWYM 軟體，Linux, Windows, MacOS 都支持。

TeXmacs -- WYSIWYM 軟體，Linux/Unix, Windows, MacOS 都支持。舊版本對中文支持不好，新版本不知道。

Windows 系統中的記事本、寫字板也可以用，但是功能太低下。

『肆』 編譯器的工作原理

編譯 是從源代碼（通常為高級語言）到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼（通常為低級語言或機器語言）的翻譯過程。然而，也存在從低級語言到高級語言的編譯器，這類編譯器中用來從由高級語言生成的低級語言代碼重新生成高級語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高級語言生成另一種高級語言的編譯器，或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器（又叫級聯）。
典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址， 以及外部調用（到不在這個目標文件中的函數調用）的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件，不必是同一編譯器產生，但使用的編譯器必需採用同樣的輸出格式，可以鏈接在一起並生成可以由用戶直接執行的EXE,
所以我們電腦上的文件都是經過編譯後的文件。

『伍』 在電腦上如何編輯數學公式

電腦中編輯數學公式的工具有：系統自帶的數學輸入面板，Word，Excel等。下面以win10系統自帶的數學輸入面板為例介紹使用方法。

1、點擊開始菜單，找到windows附件，然後找到數學輸入面板，單擊打開：

通過以上步驟，公式就編輯完成了。