linux下C編程基礎(chǔ)知識-- 轉(zhuǎn)載

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Linux下C語言編程－基礎(chǔ)知識

在Linux 下面,如果要編譯一個C 語言源程序,我們要使用GNU 的gcc 編譯器。下面
我們以一個實例來說明如何使用gcc 編譯器。假設(shè)我們有下面一個非常簡單的源程序
(hello.c)：
int main(int argc,char **argv)
{
printf("Hello Linux\n");
}
要編譯這個程序,我們只要在命令行下執(zhí)行：
gcc -o hello hello.c
gcc 編譯器就會為我們生成一個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,一般來說我們只要知道其中的幾個就夠了。-o 選項我們已經(jīng)知道
了,表示我們要求輸出的可執(zhí)行文件名。 -c 選項表示我們只要求編譯器輸出目標代碼,而不必
要輸出可執(zhí)行文件。 -g 選項表示我們要求編譯器在編譯的時候提供我們以后對程序進行調(diào)
試的信息。
知道了這三個選項,我們就可以編譯我們自己所寫的簡單的源程序了,如果你想要知道更
多的選項,可以查看gcc 的幫助文檔，那里有著許多對其它選項的詳細說明。
2.Makefile 的編寫
假設(shè)我們有下面這樣的一個程序,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 */
Linux 操作系統(tǒng) C 語言編程入門
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#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);
}
當然由于這個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?
也許你會說,這個很容易解決啊，我寫一個SHELL 腳本,讓她幫我去完成不就可以了.是的對
于這個程序來說,是可以起到作用的，但是當我們把事情想的更復(fù)雜一點,如果我們的程序有
幾百個源程序的時候,難道也要編譯器重新一個一個的去編譯?
為此,聰明的程序員們想出了一個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,我們要先編寫一個非常重要的
文件.--Makefile.對于上面的那個程序來說,可能的一個Makefile 的文件是：
# 這是上面那個程序的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Makefile 文件,不過我們什么時候修改了源程序當中的什么文件,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。
下面我們學習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：
Linux 操作系統(tǒng) C 語言編程入門
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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Makefile 文件的第二行
main：main.o mytool1.o mytool2.o
表示我們的目標(target)main 的依賴對象(components)是main.o mytool1.o mytool2.o
當倚賴的對象在目標修改后修改的話,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TAB 鍵
Makefile 有三個非常有用的變量.分別是$@,$^,$;
int main(int argc,char **argv)
Linux 操作系統(tǒng) C 語言編程入門
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{
double value;
printf("Value：%f\n",value);
}
這個程序相當簡單,但是當我們用 gcc -o temp temp.c 編譯時會出現(xiàn)下面所示的錯誤.
/tmp/cc33Kydu.o： In function `main'：
/tmp/cc33Kydu.o(.text+0xe)： undefined reference to `log'
collect2： ld returned 1 exit status
出現(xiàn)這個錯誤是因為編譯器找不到log 的具體實現(xiàn).雖然我們包括了正確的頭文件,但是
我們在編譯的時候還是要連接確定的庫.在Linux 下,為了使用數(shù)學函數(shù),我們必須和數(shù)學庫連
接,為此我們要加入 -lm 選項. 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)的時候怎么沒有連接庫呢?是這樣的,對于一些常用的函數(shù)的實現(xiàn),gcc
編譯器會自動去連接一些常用庫,這樣我們就沒有必要自己去指定了. 有時候我們在編譯程
序的時候還要指定庫的路徑,這個時候我們要用到編譯器的 -L 選項指定路徑.比如說我們有
一個庫在 /home/hoyt/mylib 下,這樣我們編譯的時候還要加上 -L/home/hoyt/mylib.對于一些
標準庫來說,我們沒有必要指出路徑.只要它們在起缺省庫的路徑下就可以了.系統(tǒng)的缺省庫
的路徑/lib /usr/lib /usr/local/lib 在這三個路徑下面的庫,我們可以不指定路徑.
還有一個問題,有時候我們使用了某個函數(shù),但是我們不知道庫的名字,這個時候怎么辦
呢?很抱歉,對于這個問題我也不知道答案,我只有一個傻辦法.首先,我到標準庫路徑下面去找
看看有沒有和我用的函數(shù)相關(guān)的庫,我就這樣找到了線程(thread)函數(shù)的庫文件(libpthread.a).
當然,如果找不到,只有一個笨方法.比如我要找sin 這個函數(shù)所在的庫. 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 文件當中,我會找到
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 庫里面,我用 -lm
選項就可以了(去掉前面的lib 和后面的版本標志,就剩下m 了所以是 -lm). 如果你知道怎么
找,請趕快告訴我,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成功的,在我們的程序當中,會出現(xiàn)許許多多我
們想不到的錯誤,這個時候我們就要對我們的程序進行調(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
得要在編譯的時候加入 -g 選項.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.跟蹤一個程序是很煩的事情
,我一般用在程序當中輸出中間變量的值來調(diào)試程序的.當然你可以選擇自己的辦法,沒有
必要去學別人的.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.你可以選擇幾個試
一試找出自己喜歡的一個用.
5.頭文件和系統(tǒng)求助
Linux 操作系統(tǒng) C 語言編程入門
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有時候我們只知道一個函數(shù)的大概形式,不記得確切的表達式,或者是不記得著函數(shù)
在那個頭文件進行了說明.這個時候我們可以求助系統(tǒng).
比如說我們想知道fread 這個函數(shù)的確切形式,我們只要執(zhí)行 man fread 系統(tǒng)就會輸出著
函數(shù)的詳細解釋的.和這個函數(shù)所在的頭文件;說明了. 如果我們要write 這個函
數(shù)的說明,當我們執(zhí)行man write 時,輸出的結(jié)果卻不是我們所需要的. 因為我們要的是w
rite 這個函數(shù)的說明,可是出來的卻是write 這個命令的說明.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 這個函數(shù)是系統(tǒng)調(diào)用函數(shù),還有一個我們常
用的是3 表示函數(shù)是C 的庫函數(shù).
記住不管什么時候,man 都是我們的最好助手。
好了,這一章就講這么多了,有了這些知識我們就可以進入激動人心的Linux 下的C 程序
探險活動。

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