linux 編程技術(shù)No.1前期準(zhǔn)備工作

GCC的編譯過(guò)程分為預(yù)處理、生成匯編代碼、生成目標(biāo)代碼和鏈接成可執(zhí)行文件等4個(gè)步驟。

使用vim編寫(xiě)C 文件 ： [lining@localhost program]$ vim hello.c 這樣就會(huì)在program文件夾生成hello.c文件

編譯C代碼：使用如下命令“gcc 代碼文件名”? 如： [lining@localhost program]$ gcc hello.c 這樣就會(huì)生成二進(jìn)制可執(zhí)行文件名稱位a.out。

????????? 如果需要指定輸出的文件名稱，使用 “gcc -o 代碼文件名” 如：[lining@localhost program]$ gcc -o hello hello.c 這樣就會(huì)生存名稱為hello的可執(zhí)行文件。

???????? [lining@localhost program]$ gcc -v -o hello hello.c 使用參數(shù)v可以顯示GCC的工作整個(gè)過(guò)程。

編譯C ++代碼：與編譯C 代碼類似，只不過(guò)要把gcc換成g++。

使用GCC控制編譯過(guò)程：

　　1、預(yù)處理

??????????? 該步驟完成宏和include展開(kāi)工作。在GCC 中使用參數(shù)E可控制GCC完成預(yù)處理。

?????????? [lining@localhost program]$ gcc -E -o hello.pre.c hello.c 可通過(guò)查看hello.pre.c文件內(nèi)容驗(yàn)證

?????? 2、生成匯編代碼

?????????? 編譯器將預(yù)處理生成的代碼進(jìn)行處理，并根據(jù)編譯參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最后生成匯編代碼。使用參數(shù)S。

????????? [lining@localhost program]$ gcc -S hello.c 將生成名為hello.s的匯編代碼。

　　3、生成目標(biāo)代碼

?????????? 目標(biāo)代碼生成階段是把中間代碼變換成特定機(jī)器上的絕對(duì)指令代碼、可重定位的指令代碼或匯編指令代碼。GCC中使用參數(shù)c完成預(yù)編譯、生成匯編代碼和生成目標(biāo)代碼。

?????????? [lining@localhost program]$ gcc -c hello.c 將生成名為hello.o的目標(biāo)代碼。

　　4、鏈接生成最終可執(zhí)行代碼

??????????? 這一步相當(dāng)與前面的程序編譯。

GNU Make項(xiàng)目管理

??????? Make按照一定的規(guī)則對(duì)項(xiàng)目的源文件進(jìn)行編譯，并生成可執(zhí)行的二進(jìn)制文件。在使用gcc編譯項(xiàng)目文件時(shí)，由于項(xiàng)目源文件代碼很多，每次修改任何一個(gè)源代碼文件都要重新編譯和鏈接。

?Make通過(guò)讀入配置好的文本文件，并根據(jù)文本文件中預(yù)先定義的規(guī)則和步驟，完成代碼的編譯和鏈接工作，最終生成所需要的項(xiàng)目文件。這個(gè)文本文件在缺省情況下文件名為makefile或Makefile。Make程序的命令形式是 “make[選項(xiàng)]、[目標(biāo)]...”，可通過(guò)make -h 查看所支持選項(xiàng)。

??????? Make 在進(jìn)行項(xiàng)目編譯時(shí)會(huì)讀makefile文件，比較該目標(biāo)所依賴的源文件額日期和時(shí)間，以確定要編譯的代碼和相關(guān)的編譯規(guī)則。當(dāng)用戶輸入make命令后，Make將首先搜索該目錄下是否存在makefile。如果沒(méi)找到，則搜索名為makefile的文件，最后查找名為Makefile的文件。用戶可通過(guò) -f參數(shù)來(lái)指定makefile配置文件。

makefile的語(yǔ)法

　　makefile文件由一組依賴關(guān)系和規(guī)則構(gòu)成。每個(gè)依賴關(guān)系由一個(gè)目標(biāo)(即將要?jiǎng)?chuàng)建的文件)和一組該目標(biāo)所依賴的源文件組成。makefile的內(nèi)容包含5個(gè)部分：顯式規(guī)則，隱式規(guī)則，變量定義，指令和注釋。

?????? 這里主要介紹變量和指令這兩個(gè)主要的部分。

?????? 變量：區(qū)分大小寫(xiě)，與C/C++不同，定義變量不需要先聲明。在定義變量后，如果要引用該變量，可以使用$(變量名)的形式訪問(wèn)該變量。

?????????? ? ? ?? 對(duì)上面的hello.c 編寫(xiě)帶有變量定義的makefile ???

      CC =
      
         gcc

hello : hello.c

          $(CC) 
      
      -o hello hello.c ? ?//這兒需要注意，第二行的開(kāi)頭是tab字符，如果使用空格會(huì)在make命令下出現(xiàn)提示
    

???????????????? 完成編輯后，將其保存為makefile文件。在shell命令下輸入make命令，編輯文件。

???????????????? makefile中有一些預(yù)先設(shè)定的變量：

　　?????????????????? $@?? 表示當(dāng)前規(guī)則中的目標(biāo)文件名

????????????????????????? $????? 新修改過(guò)的依賴文件列表

????????????????????????? $*????? 不包含擴(kuò)展名的目標(biāo)文件名

????????????????????????? $<????? 當(dāng)前規(guī)則中的第一個(gè)依賴文件名

????????????????????????? $%???? 當(dāng)目標(biāo)文件為庫(kù)文件時(shí)，該變量為庫(kù)文件名；如果不是庫(kù)文件，該變量為空值

????????????????????????? $^????? 當(dāng)前規(guī)則中的所有文件列表

????????????????????????? AR???? 歸檔程序名稱，默認(rèn)為AR

????????????????????????? ARFLAGS????? 歸檔程序選項(xiàng)

???????????????????????? CC????? C編譯器命令名，默認(rèn)為CC

???????????????????????? CFLAGS???? C編譯器編譯參數(shù)

　　 基于依賴關(guān)系的指定區(qū)：

?????????????? 依賴關(guān)系定義了最終應(yīng)用程序里的每個(gè)文件與源文件之間的關(guān)系。規(guī)則的寫(xiě)法如下

?????????????????????? 目標(biāo)（可能存在多個(gè)目標(biāo)）... ：空格或tab鍵 依賴條件（可能存在多個(gè)依賴條件，以空格或tab隔開(kāi)）...

　　舉例如下：

      myapp:    main.o 
      
        2
      
      .o 
      
        3
      
      
        .o

main.o:    main.c a.h


      
      
        2
      
      .o:    
      
        2
      
      
        .c a.h b.h


      
      
        3
      
      .o:    
      
        3
      
      .c b.h c.h
    

它表示目標(biāo)myapp依賴于main.o,2.o和3.o， 而main.o依賴于 main.c和a.h,等等。如果你沒(méi)有指定目標(biāo)的名字作為make命令的一個(gè)參數(shù)，make命令將第一個(gè)目標(biāo)定義為all。

      myapp:    main.o 
      
        2
      
      .o 
      
        3
      
      
        .o

      gcc 
      
      -o myapp main.o 
      
        2
      
      .o 
      
        3
      
      
        .o     

main.o:    main.c a.h

      gcc 
      
      -
      
        c main.c


      
      
        2
      
      .o:    
      
        2
      
      
        .c a.h b.h

      gcc 
      
      -c 
      
        2
      
      
        .c


      
      
        3
      
      .o:    
      
        3
      
      
        .c b.h c.h

      gcc 
      
      -c 
      
        3
      
      .c 
    

當(dāng)我們執(zhí)行make -f makefile1（我們把創(chuàng)建的第一個(gè)makefile自定義命名），首先會(huì)檢查其他的依賴關(guān)系，最終確定需要有一個(gè)文件main.c。在這里我們令頭文件都是空文件，我們可以用touch命令來(lái)創(chuàng)建它們：

[lining@localhost program]$ touch a.h
[lining@localhost program]$ touch b.h
[lining@localhost program]$ touch c.h

      
        1
      
       #include <stdlib.h>

  
      
        2
      
       #include <stdio.h>

  
      
        3
      
       #include 
      
        "
      
      
        a.h
      
      
        "
      
      
        4
      
      
        extern
      
      
        void
      
      
         function_two();

  
      
      
        5
      
      
        extern
      
      
        void
      
      
         function_three();

  
      
      
        6
      
      
        void
      
      
         main()

  
      
      
        7
      
      
         {

  
      
      
        8
      
      
                 function_two();

  
      
      
        9
      
      
                 function_three();

 
      
      
        10
      
               printf(
      
        "
      
      
        %s\n
      
      
        "
      
      ,
      
        "
      
      
        This is a test
      
      
        "
      
      
        );

 
      
      
        11
      
       }
    

2.c 和3.c

      
        /*
      
      
         2.c 
      
      
        */
      
      
        1
      
       #include 
      
        "
      
      
        a.h
      
      
        "
      
      
        2
      
       #include 
      
        "
      
      
        b.h
      
      
        "
      
      
        3
      
      
        void
      
      
         function_two(){

  
      
      
        4
      
      
         }


      
      
        /*
      
      
         3.c 
      
      
        */
      
      
        1
      
       #include 
      
        "
      
      
        b.h
      
      
        "
      
      
        2
      
       #include 
      
        "
      
      
        c.h
      
      
        "
      
      
        3
      
      
        void
      
      
         function_three(){

  
      
      
        4
      
       }
    

然后執(zhí)行make命令：make -f makefile1生成目標(biāo)文件myapp,再執(zhí)行如下命令：

[lining@localhost program]$ ./myapp?
This is a test
如果我們使用變量將使得我們?cè)谝院蟮木S護(hù)過(guò)程中更加方面，我們把上面的makefile文件改造

      CC=
      
        gcc

CFLAGS1
      
      =-
      
        o

CFLAGS2
      
      =-
      
        c

myapp:    main.o 
      
      
        2
      
      .o 
      
        3
      
      
        .o

      $(CC) $(CFLAGS1) $@ main.o 
      
      
        2
      
      .o 
      
        3
      
      
        .o     

main.o:    main.c a.h

      $(CC) $(CFLAGS2) main.c


      
      
        2
      
      .o:    
      
        2
      
      
        .c a.h b.h

      $(CC) $(CFLAGS2) 
      
      
        2
      
      
        .c


      
      
        3
      
      .o:    
      
        3
      
      
        .c b.h c.h

      $(CC) $(CFLAGS2) 
      
      
        3
      
      
        .c 

clean:

      rm main.o

      rm 
      
      
        2
      
      
        .o

      rm 
      
      
        3
      
      .o
    

使用 clean 可將中間生成的文件做必要的清理，這樣目標(biāo)就沒(méi)有依賴關(guān)系了。在正常情況下，如果沒(méi)有告訴Make執(zhí)行clean命令（make -f makefile1 clean），clean將永遠(yuǎn)不被執(zhí)行。

Make在makefile中沒(méi)有指明具體處理規(guī)則時(shí)會(huì)采用慣例來(lái)處理。例如，將后綴.c的文件編譯為.o文件，也就說(shuō)說(shuō)我們不必寫(xiě)出將后綴.c的文件編譯為.o文件的規(guī)則，Make命令就自動(dòng)識(shí)別并執(zhí)行。常見(jiàn)的隱含規(guī)則如下：

?????? C 程序編譯： .o文件自動(dòng)由同名的.c文件生成，編譯命令為： $(CC) -c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)

?????? C++程序編譯： .o文件自動(dòng)由同名的.c文件或.cc文件生成，編譯命令為：$(CXX) -c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)

　　Pascal程序編譯： .o文件自動(dòng)由同名的.p生成，編譯命令為：$(PC) -c $(PFLAGS)

makefile的模式規(guī)則：

?????? Make支持編寫(xiě)模式規(guī)則來(lái)定義用戶自己的隱含規(guī)則。相比于一般的規(guī)則，模式規(guī)則在形式上只是含有“%”的通配符（其功能類似于shell中的“*”）。如果確定了依賴關(guān)系中的“%”模式，Make就會(huì)按要求去匹配當(dāng)前目錄下的所有文件名，一旦找到符合規(guī)則的文件，Make就會(huì)執(zhí)行該規(guī)則下的命令。如

      %.o : %
      
        .c

               $(CC) 
      
      -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $< -o $@
    

該模式規(guī)則表示當(dāng)前目錄下的所有以.c結(jié)尾的文件編譯成以.o結(jié)尾的目標(biāo)文件。宏$<將被擴(kuò)展為起始文件的名字。而$@將被替換成生成的目標(biāo)文件。

?關(guān)于調(diào)試的知識(shí)將在以后的章節(jié)中介紹。

?

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