1源程序的编译
在Linux下面,如果要编译一个C语言源程序,我们要使用GNU的gcc编译器 下面
我们以一个实例来说明如何使用gcc编译器
假设我们有下面一个非常简单的源程序(helloc):
int main(int argc,char argv)
{
printf("Hello Linux\n");
}
要编译这个程序,我们只要在命令行下执行:
gcc -o hello helloc
在终端中输入 gcc 文件名 -o 目标文件名
然后 /目标文件名 就行了,没有目标文件名,自动存为 a
执行 /a 就行了。
在使用Gcc编译器的时候,我们必须给出一系列必要的调用参数和文件名称。GCC编译器的调用参数大约有100多个,其中多数参数我们可能根本就用不到,这里只介绍其中最基本、最常用的参数。
GCC最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]
其中options就是编译器所需要的参数,filenames给出相关的文件名称。
-c,只编译,不连接成为可执行文件,编译器只是由输入的c等源代码文件生成o为后缀的目标文件,通常用于编译不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename,确定输出文件的名称为output_filename,同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项,gcc就给出预设的可执行文件aout。
-g,产生符号调试工具(GNU的gdb)所必要的符号资讯,要想对源代码进行调试,我们就必须加入这个选项。
-O,对程序进行优化编译、连接,采用这个选项,整个源代码会在编译、连接过程中进行优化处理,这样产生的可执行文件的执行效率可以提高,但是,编译、连接的速度就相应地要慢一些。
-O2,比-O更好的优化编译、连接,当然整个编译、连接过程会更慢。
-Idirname,将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中,是在预编译过程中使用的参数。C程序中的头文件包含两种情况∶
A)#include <myinch>
B)#include “myinch”
其中,A类使用尖括号(< >),B类使用双引号(“ ”)。对于A类,预处理程序cpp在系统预设包含文件目录(如/usr/include)中搜寻相应的文件,而B类,预处理程序在目标文件的文件夹内搜索相应文件。
GCC执行过程示例
示例代码 ac:
#include <stdioh>
int main()
{
printf("hello\n");
}
预编译过程:
这个过程处理宏定义和include,并做语法检查。
可以看到预编译后,代码从5行扩展到了910行。
gcc -E ac -o ai
cat ac | wc -l
5
cat ai | wc -l
910
编译过程:
这个阶段,生成汇编代码。
gcc -S ai -o as
cat as | wc -l
59
汇编过程:
这个阶段,生成目标代码。
此过程生成ELF格式的目标代码。
gcc -c as -o ao
file ao
ao: ELF 64-bit LSB relocatable, AMD x86-64, version 1 (SYSV), not stripped
链接过程:
链接过程。生成可执行代码。链接分为两种,一种是静态链接,另外一种是动态链接。使用静态链接的好处是,依赖的动态链接库较少,对动态链接库的版本不会很敏感,具有较好的兼容性;缺点是生成的程序比较大。使用动态链接的好处是,生成的程序比较小,占用较少的内存。
gcc ao -o a
程序运行:
/a
hello
编辑本段
GCC编译简单例子
编写如下代码:
#include <stdioh>
int main()
{
printf("hello,world!\n");
}
执行情况如下:
gcc -E helloc -o helloi
gcc -S helloi -o hellos
gcc -c hellos -o helloo
gcc helloc -o hello
/hello
hello,world!
在linux下,一般的c程序开发流程为:
c程序的编辑:
一般情况下,简单的c程序编辑是通过vi文本编辑器进行的,语法格式和在windows下的编辑是一样的;
c程序的编译:
而编译则是对编辑好的c语言程序进行一个,预处理,编辑,汇编和链接的过程,一般格式为: 编译器名 -参数 目标文件名 源文件名;
一般工作在命令行模式;
c程序的调试:
调试阶段则是建立在c程序编译通过的情况下进行的,一般通过GDB调试进行,逐步排错和细节查看。
有以下步骤:
1源程序的编译
在Linux下面,如果要编译一个C语言源程序,我们要使用GNU的gcc编译器 下面
我们以一个实例来说明如何使用gcc编译器
假设我们有下面一个非常简单的源程序(helloc):
int main(int argc,char argv)
{
printf("Hello Linux\n");
}
要编译这个程序,我们只要在命令行下执行:
gcc -o hello helloc
gcc 编译器就会为我们生成一个hello的可执行文件执行/hello就可以看到程
序的输出结果了命令行中 gcc表示我们是用gcc来编译我们的源程序,-o 选项表示
我们要求编译器给我们输出的可执行文件名为hello 而helloc是我们的源程序文件
gcc编译器有许多选项,一般来说我们只要知道其中的几个就够了 -o选项我们
已经知道了,表示我们要求输出的可执行文件名 -c选项表示我们只要求编译器输出
目标代码,而不必要输出可执行文件 -g选项表示我们要求编译器在编译的时候提
供我们以后对程序进行调试的信息
知道了这三个选项,我们就可以编译我们自己所写的简单的源程序了,如果你
想要知道更多的选项,可以查看gcc的帮助文档,那里有着许多对其它选项的详细说
明
2Makefile的编写
假设我们有下面这样的一个程序,源代码如下:
#include "mytool1h"
#include "mytool2h"
int main(int argc,char argv)
{
mytool1_print("hello");
mytool2_print("hello");
}
#ifndef _MYTOOL_1_H
#define _MYTOOL_1_H
void mytool1_print(char print_str);
#endif
#include "mytool1h"
void mytool1_print(char print_str)
{
printf("This is mytool1 print %s\n",print_str);
}
#ifndef _MYTOOL_2_H
#define _MYTOOL_2_H
void mytool2_print(char print_str);
#endif
#include "mytool2h"
void mytool2_print(char print_str)
{
printf("This is mytool2 print %s\n",print_str);
}
当然由于这个程序是很短的我们可以这样来编译
gcc -c mainc
gcc -c mytool1c
gcc -c mytool2c
gcc -o main maino mytool1o mytool2o
这样的话我们也可以产生main程序,而且也不时很麻烦但是如果我们考虑一
下如果有一天我们修改了其中的一个文件(比如说mytool1c)那么我们难道还要重
新输入上面的命令也许你会说,这个很容易解决啊,我写一个SHELL脚本,让她帮我
去完成不就可以了是的对于这个程序来说,是可以起到作用的但是当我们把事情
想的更复杂一点,如果我们的程序有几百个源程序的时候,难道也要编译器重新一
个一个的去编译
为此,聪明的程序员们想出了一个很好的工具来做这件事情,这就是make我们
只要执行以下make,就可以把上面的问题解决掉在我们执行make之前,我们要先
编写一个非常重要的文件--Makefile对于上面的那个程序来说,可能的一个
Makefile的文件是:
# 这是上面那个程序的Makefile文件
main:maino mytool1o mytool2o
gcc -o main maino mytool1o mytool2o
maino:mainc mytool1h mytool2h
gcc -c mainc
mytool1o:mytool1c mytool1h
gcc -c mytool1c
mytool2o:mytool2c mytool2h
gcc -c mytool2c
有了这个Makefile文件,不过我们什么时候修改了源程序当中的什么文件,我们
只要执行make命令,我们的编译器都只会去编译和我们修改的文件有关的文件,其
它的文件她连理都不想去理的
下面我们学习Makefile是如何编写的
在Makefile中也#开始的行都是注释行Makefile中最重要的是描述文件的依赖
关系的说明一般的格式是:
target: components
TAB rule
第一行表示的是依赖关系第二行是规则
比如说我们上面的那个Makefile文件的第二行
main:maino mytool1o mytool2o
表示我们的目标(target)main的依赖对象(components)是maino mytool1o
mytool2o 当倚赖的对象在目标修改后修改的话,就要去执行规则一行所指定的命
令就象我们的上面那个Makefile第三行所说的一样要执行 gcc -o main maino
mytool1o mytool2o 注意规则一行中的TAB表示那里是一个TAB键
Makefile有三个非常有用的变量分别是$@,$^,$<代表的意义分别是:
$@--目标文件,$^--所有的依赖文件,$<--第一个依赖文件
如果我们使用上面三个变量,那么我们可以简化我们的Makefile文件为:
# 这是简化后的Makefile
main:maino mytool1o mytool2o
gcc -o $@ $^
maino:mainc mytool1h mytool2h
gcc -c $<
mytool1o:mytool1c mytool1h
gcc -c $<
mytool2o:mytool2c mytool2h
gcc -c $<
经过简化后我们的Makefile是简单了一点,不过人们有时候还想简单一点这里
我们学习一个Makefile的缺省规则
co:
gcc -c $<
这个规则表示所有的 o文件都是依赖与相应的c文件的例如mytoolo依赖于
mytoolc这样Makefile还可以变为:
# 这是再一次简化后的Makefile
main:maino mytool1o mytool2o
gcc -o $@ $^
co:
gcc -c $<
好了,我们的Makefile 也差不多了,如果想知道更多的关于Makefile规则可以查
看相应的文档
3程序库的链接
试着编译下面这个程序
#include
int main(int argc,char argv)
{
double value;
printf("Value:%f\n",value);
}
这个程序相当简单,但是当我们用 gcc -o temp tempc 编译时会出现下面所示
的错误
/tmp/cc33Kyduo: In function `main':
/tmp/cc33Kyduo(text+0xe): undefined reference to `log'
collect2: ld returned 1 exit status
出现这个错误是因为编译器找不到log的具体实现虽然我们包括了正确的头
文件,但是我们在编译的时候还是要连接确定的库在Linux下,为了使用数学函数,我
们必须和数学库连接,为此我们要加入 -lm 选项 gcc -o temp tempc -lm这样才能够
正确的编译也许有人要问,前面我们用printf函数的时候怎么没有连接库呢是这样
的,对于一些常用的函数的实现,gcc编译器会自动去连接一些常用库,这样我们就没
有必要自己去指定了 有时候我们在编译程序的时候还要指定库的路径,这个时候
我们要用到编译器的 -L选项指定路径比如说我们有一个库在 /home/hoyt/mylib下
,这样我们编译的时候还要加上 -L/home/hoyt/mylib对于一些标准库来说,我们没
有必要指出路径只要它们在起缺省库的路径下就可以了系统的缺省库的路径/lib
/usr/lib /usr/local/lib 在这三个路径下面的库,我们可以不指定路径
还有一个问题,有时候我们使用了某个函数,但是我们不知道库的名字,这个时
候怎么办呢很抱歉,对于这个问题我也不知道答案,我只有一个傻办法首先,我到
标准库路径下面去找看看有没有和我用的函数相关的库,我就这样找到了线程
(thread)函数的库文件(libpthreada) 当然,如果找不到,只有一个笨方法比如我要找
sin这个函数所在的库 就只好用 nm -o /lib/so|grep sin>~/sin 命令,然后看~/sin
文件,到那里面去找了 在sin文件当中,我会找到这样的一行libm-212so:00009fa0
W sin 这样我就知道了sin在 libm-212so库里面,我用 -lm选项就可以了(去掉前面
的lib和后面的版本标志,就剩下m了所以是 -lm)
4程序的调试
我们编写的程序不太可能一次性就会成功的,在我们的程序当中,会出现许许
多多我们想不到的错误,这个时候我们就要对我们的程序进行调试了
最常用的调试软件是gdb如果你想在图形界面下调试程序,那么你现在可以选
择xxgdb记得要在编译的时候加入 -g选项关于gdb的使用可以看gdb的帮助文件由
于我没有用过这个软件,所以我也不能够说出如何使用 不过我不喜欢用gdb跟踪
一个程序是很烦的事情,我一般用在程序当中输出中间变量的值来调试程序的当
然你可以选择自己的办法,没有必要去学别人的现在有了许多IDE环境,里面已经自
己带了调试器了你可以选择几个试一试找出自己喜欢的一个用
5头文件和系统求助
有时候我们只知道一个函数的大概形式,不记得确切的表达式,或者是不记得函数在那个头文件进行了说明这个时候我们可以求助系统,比如说我们想知道fread这个函数的确切形式,我们只要执行 man fread 系统就会输出着函数的详细解释的和这个函数所在的头文件说明了。如果我们要write这个函数说明,当我们执行man write时,输出的结果却不是我们所需要的。因为我们要的是write这个函数的说明,可是出来的却是write这个命令的说明。为了得到write的函数说明我们要用man 2 write。2表示我们用的是write这个函数是系统调用函数,还有一个我们常用的是3表示函数是c的库函数。
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