深入分析了Linux如何編程C語(yǔ)言，在Linux下面,如果要編譯一個(gè)C語(yǔ)言源程序,我們要使用GNU的gcc編譯器，下面我們以一個(gè)實(shí)例來說明如何使用gcc編譯器。

1.源程序的編譯
假設(shè)我們有下面一個(gè)非常簡(jiǎn)單的源程序(hello.c):
?int main(int argc,char **argv)
? {
printf("Hello Linux/n");
? }

要編譯這個(gè)程序,我們只要在命令行下執(zhí)行:
gcc -o hello hello.c
gcc 編譯器就會(huì)為我們生成一個(gè)hello的可執(zhí)行文件.執(zhí)行./hello就可以看到程序的輸出結(jié)果了.命令行中 gcc表示我們是用gcc來編譯我們的源程序,-o 選項(xiàng)表示我們要求編譯器給我們輸出的可執(zhí)行文件名為hello 而hello.c是我們的源程序文件.

gcc編譯器有許多選項(xiàng),一般來說我們只要知道其中的幾個(gè)就夠了. -o選項(xiàng)我們已經(jīng)知道了,表示我們要求輸出的可執(zhí)行文件名. -c選項(xiàng)表示我們只要求編譯器輸出目標(biāo)代碼,而不必要輸出可執(zhí)行文件. -g選項(xiàng)表示我們要求編譯器在編譯的時(shí)候提供我們以后對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試的信息.

知道了這三個(gè)選項(xiàng),我們就可以編譯我們自己所寫的簡(jiǎn)單的源程序了,如果你想要知道更多的選項(xiàng),可以查看gcc的幫助文檔,那里有著許多對(duì)其它選項(xiàng)的詳細(xì)說明.

2.Makefile的編寫
??? 假設(shè)我們有下面這樣的一個(gè)程序,源代碼如下:

/*? main.c */
?#include "mytool1.h"
?#include "mytool2.h"

?int main(int argc,char **argv)
?{
? mytool1_print("hello");
? mytool2_print("hello");
?}

/*? mytool1.h? */
#ifndef _MYTOOL_1_H
#define _MYTOOL_1_H

?void mytool1_print(char *print_str);

#endif

/*? mytool1.c? */
?#include "mytool1.h"
?void mytool1_print(char *print_str)
?{
?? printf("This is mytool1 print %s/n",print_str);
?}

/* mytool2.h */
#ifndef _MYTOOL_2_H
#define _MYTOOL_2_H

?void mytool2_print(char *print_str);

#endif

/*? mytool2.c? */
?#include "mytool2.h"
?void mytool2_print(char *print_str)
?{
?? printf("This is mytool2 print %s/n",print_str);
?}

當(dāng)然由于這個(gè)程序是很短的我們可以這樣來編譯
gcc -c main.c
gcc -c mytool1.c
gcc -c mytool2.c
gcc -o main main.o mytool1.o mytool2.o
這樣的話我們也可以產(chǎn)生main程序,而且也不時(shí)很麻煩.但是如果我們考慮一下如果有一天我們修改了其中的一個(gè)文件(比如說mytool1.c)那么我們難道還要重新輸入上面的命令?也許你會(huì)說,這個(gè)很容易解決啊,我寫一個(gè)SHELL腳本,讓她幫我去完成不就可以了.是的對(duì)于這個(gè)程序來說,是可以起到作用的.但是當(dāng)我們把事情想的更復(fù)雜一點(diǎn),如果我們的程序有幾百個(gè)源程序的時(shí)候,難道也要編譯器重新一個(gè)一個(gè)的去編譯?

為此,聰明的程序員們想出了一個(gè)很好的工具來做這件事情,這就是make.我們只要執(zhí)行以下make,就可以把上面的問題解決掉.在我們執(zhí)行make之前,我們要先編寫一個(gè)非常重要的文件.--Makefile.對(duì)于上面的那個(gè)程序來說,可能的一個(gè)Makefile的文件是:
#?? 這是上面那個(gè)程序的Makefile文件
main:main.o mytool1.o mytool2.o
gcc -o main main.o mytool1.o mytool2.o
main.o:main.c mytool1.h mytool2.h
gcc -c main.c
mytool1.o:mytool1.c mytool1.h
gcc -c mytool1.c
mytool2.o:mytool2.c mytool2.h
gcc -c mytool2.c

有了這個(gè)Makefile文件,不過我們什么時(shí)候修改了源程序當(dāng)中的什么文件,我們只要執(zhí)行make命令,我們的編譯器都只會(huì)去編譯和我們修改的文件有關(guān)的文件,其它的文件她連理都不想去理的.
下面我們學(xué)習(xí)Makefile是如何編寫的.

在Makefile中也#開始的行都是注釋行.Makefile中最重要的是描述文件的依賴關(guān)系的說明.一般的格式是:
target: components
TAB rule

第一行表示的是依賴關(guān)系.第二行是規(guī)則.
比如說我們上面的那個(gè)Makefile文件的第二行
main:main.o mytool1.o mytool2.o
表示我們的目標(biāo)(target)main的依賴對(duì)象(components)是main.o mytool1.o mytool2.o 當(dāng)倚賴的對(duì)象在目標(biāo)修改后修改的話,就要去執(zhí)行規(guī)則一行所指定的命令.就象我們的上面那個(gè)Makefile第三行所說的一樣要執(zhí)行 gcc -o main main.o mytool1.o mytool2.o 注意規(guī)則一行中的TAB表示那里是一個(gè)TAB鍵
Makefile有三個(gè)非常有用的變量.分別是$@,$^,$$@--目標(biāo)文件,$^--所有的依賴文件,$如果我們使用上面三個(gè)變量,那么我們可以簡(jiǎn)化我們的Makefile文件為:
# 這是簡(jiǎn)化后的Makefile
main:main.o mytool1.o mytool2.o
gcc -o $@ $^
main.o:main.c mytool1.h mytool2.h
gcc -c $mytool1.o:mytool1.c mytool1.h
gcc -c $mytool2.o:mytool2.c mytool2.h
gcc -c $

經(jīng)過簡(jiǎn)化后我們的Makefile是簡(jiǎn)單了一點(diǎn),不過人們有時(shí)候還想簡(jiǎn)單一點(diǎn).這里我們學(xué)習(xí)一個(gè)Makefile的缺省規(guī)則
.c.o:
gcc -c $

這個(gè)規(guī)則表示所有的 .o文件都是依賴與相應(yīng)的.c文件的.例如mytool.o依賴于mytool.c這樣Makefile還可以變?yōu)?
# 這是再一次簡(jiǎn)化后的Makefile
main:main.o mytool1.o mytool2.o
gcc -o $@ $^
.c.o:
gcc -c $

好了,我們的Makefile 也差不多了,如果想知道更多的關(guān)于Makefile規(guī)則可以查看相應(yīng)的文檔.

3.程序庫(kù)的鏈接
??? 試著編譯下面這個(gè)程序

/* temp.c */
? #include

? int main(int argc,char **argv)
?? {
???????? double value;
?printf("Value:%f/n",value);
?? }

這個(gè)程序相當(dāng)簡(jiǎn)單,但是當(dāng)我們用 gcc -o temp temp.c 編譯時(shí)會(huì)出現(xiàn)下面所示的錯(cuò)誤.
/tmp/cc33Kydu.o: In function `main':
/tmp/cc33Kydu.o(.text+0xe): undefined reference to `log'
collect2: ld returned 1 exit status

出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤是因?yàn)榫幾g器找不到log的具體實(shí)現(xiàn).雖然我們包括了正確的頭文件,但是我們?cè)诰幾g的時(shí)候還是要連接確定的庫(kù).在Linux下,為了使用數(shù)學(xué)函數(shù),我們必須和數(shù)學(xué)庫(kù)連接,為此我們要加入 -lm 選項(xiàng). gcc -o temp temp.c -lm這樣才能夠正確的編譯.也許有人要問,前面我們用printf函數(shù)的時(shí)候怎么沒有連接庫(kù)呢?是這樣的,對(duì)于一些常用的函數(shù)的實(shí)現(xiàn),gcc編譯器會(huì)自動(dòng)去連接一些常用庫(kù),這樣我們就沒有必要自己去指定了. 有時(shí)候我們?cè)诰幾g程序的時(shí)候還要指定庫(kù)的路徑,這個(gè)時(shí)候我們要用到編譯器的 -L選項(xiàng)指定路徑.比如說我們有一個(gè)庫(kù)在 /home/hoyt/mylib下,這樣我們編譯的時(shí)候還要加上 -L/home/hoyt/mylib.對(duì)于一些標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)來說,我們沒有必要指出路徑.只要它們?cè)谄鹑笔?kù)的路徑下就可以了.系統(tǒng)的缺省庫(kù)的路徑/lib /usr/lib /usr/local/lib 在這三個(gè)路徑下面的庫(kù),我們可以不指定路徑.

還有一個(gè)問題,有時(shí)候我們使用了某個(gè)函數(shù),但是我們不知道庫(kù)的名字,這個(gè)時(shí)候怎么辦呢?很抱歉,對(duì)于這個(gè)問題我也不知道答案,我只有一個(gè)傻辦法.首先,我到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)路徑下面去找看看有沒有和我用的函數(shù)相關(guān)的庫(kù),我就這樣找到了線程(thread)函數(shù)的庫(kù)文件(libpthread.a). 當(dāng)然,如果找不到,只有一個(gè)笨方法.比如我要找sin這個(gè)函數(shù)所在的庫(kù). 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文件當(dāng)中,我會(huì)找到這樣的一行l(wèi)ibm-2.1.2.so:00009fa0 W sin 這樣我就知道了sin在 libm-2.1.2.so庫(kù)里面,我用 -lm選項(xiàng)就可以了(去掉前面的lib和后面的版本標(biāo)志,就剩下m了所以是 -lm). 如果你知道怎么找,請(qǐng)趕快告訴我,我回非常感激的.謝謝!

4.程序的調(diào)試
??? 我們編寫的程序不太可能一次性就會(huì)成功的,在我們的程序當(dāng)中,會(huì)出現(xiàn)許許多多我們想不到的錯(cuò)誤,這個(gè)時(shí)候我們就要對(duì)我們的程序進(jìn)行調(diào)試了.

最常用的調(diào)試軟件是gdb.如果你想在圖形界面下調(diào)試程序,那么你現(xiàn)在可以選擇xxgdb.記得要在編譯的時(shí)候加入 -g選項(xiàng).關(guān)于gdb的使用可以看gdb的幫助文件.由于我沒有用過這個(gè)軟件,所以我也不能夠說出如何使用. 不過我不喜歡用gdb.跟蹤一個(gè)程序是很煩的事情,我一般用在程序當(dāng)中輸出中間變量的值來調(diào)試程序的.當(dāng)然你可以選擇自己的辦法,沒有必要去學(xué)別人的.現(xiàn)在有了許多IDE環(huán)境,里面已經(jīng)自己帶了調(diào)試器了.你可以選擇幾個(gè)試一試找出自己喜歡的一個(gè)用.

5.頭文件和系統(tǒng)求助
??? 有時(shí)候我們只知道一個(gè)函數(shù)的大概形式,不記得確切的表達(dá)式,或者是不記得著函數(shù)在那個(gè)頭文件進(jìn)行了說明.這個(gè)時(shí)候我們可以求助系統(tǒng).

比如說我們想知道fread這個(gè)函數(shù)的確切形式,我們只要執(zhí)行 man fread 系統(tǒng)就會(huì)輸出著函數(shù)的詳細(xì)解釋的.和這個(gè)函數(shù)所在的頭文件說明了. 如果我們要write這個(gè)函數(shù)的說明,當(dāng)我們執(zhí)行man write時(shí),輸出的結(jié)果卻不是我們所需要的. 因?yàn)槲覀円氖莣rite這個(gè)函數(shù)的說明,可是出來的卻是write這個(gè)命令的說明.為了得到write的函數(shù)說明我們要用 man 2 write. 2表示我們用的write這個(gè)函數(shù)是系統(tǒng)調(diào)用函數(shù),還有一個(gè)我們常用的是3表示函數(shù)是C的庫(kù)函數(shù).

記住不管什么時(shí)候,man都是我們的最好助手.

到這里，深入分析了Linux如何編程C語(yǔ)言的介紹就算完成了，如果有什么不清楚可以留言給我，如果覺得我寫得不錯(cuò)的話，請(qǐng)給我一個(gè)大拇指，謝謝!