Linux编程入门--基础知识
Linux下的c语言编程基础
前言：
本文介绍了在LINUX上进行c语言编程所需的基础知识。 在这篇文章中
学习以下内容：
编译源程序
创建makefile
指向库的链接
调试程序
寻求头文件和系统的帮助
------------- -请参阅
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1 .源程序编译
在Linux下，使用GNU的gcc编译器编译c语言源程序。 接下来
作为一例，说明gcc编译器的使用方法。
假设您有以下非常简单的源程序(hello.c ) :
(intmain(intargc，char**argv ) ) ) ) ) ) ) )。
{
printf(HelloLinux/n )；
}
要编译此程序，请在命令行上运行：
gcc-ohellohello.c
gcc编译器会为我生成hello的可执行文件。 执行./hello，可以看到程序的输出
结果.命令行中的gcc表示正在使用gcc编译源程序，-o选项表示正在请求编译
器输出的可执行文件的名称是hello，hello.c是我们的源文件。
gcc编译器有很多选项。 一般来说，知道这几个就足够了。 -o选项已经知道
是的，指示请求输出的可执行文件的名称。 -c选项表示只要求编译器输出目标代码
不需要输出可执行文件。 -g选项表示在编译时请求编译器提供今后的程序
进行调试的信息。
知道这三个选择，我们就能编译自己写的简单源程序。 如果你想知道更多
有很多选择，可以查看gcc的帮助文档。 那里有很多其他选择的详细说明。
2 .创建makefile
假设有以下程序。 源代码为：
/*main.c*/
#include'mytool1.h '
#include'mytool2.h '
(intmain(intargc，char**argv ) ) ) ) ) ) ) )。
{
mytool1_print(Hello )；
mytool2_print(Hello )；
}
/*mytool1.h*/
#ifndef_MYTOOL_1_H
#define_MYTOOL_1_H
voidmytool1_ print (char * print _ str；
#endif
/*mytool1.c*/
#include'mytool1.h '
voidmytool1_ print (char * print _ str ) )。
{
printf (thisismytool 1打印% s/n )，print_str )；
}
/*mytool2.h*/
#ifndef_MYTOOL_2_H
#define_MYTOOL_2_H
voidmytool2_ print (char * print _ str；
#endif
/*mytool2.c*/
#include'mytool2.h '
voidmytool2_ print (char * print _ str ) )。
{
printf (thisismytool 2打印% s/n )，print_str )；
}
当然这个程序很短，所以可以这样编译
gcc-cmain.c
gcc-cmytool1.c
gcc-cmytool2.c
gcc-omain main.omy tool1. omy tool2. o
那样我们也可以制定main程序。 而且有时很麻烦。 但是，如果有一个吧
我们修改了其中一个文件。 例如，我的工具1.c。 那么，需要重新输入上面的命令吗？ 你可能觉得这个很容易解决吧。 写外壳脚本，让她完成不就行了吗？ 是
对这个程序来说可以发挥作用。 但是，如果把事情想得更复杂，如果我们的路
当程序有几百个的时候，编译器必须一个个重新编译吗？
因此，聪明的程序员们想出了做这件事的好工具。 这就是make。 我们只要执行
按make可以解决上面的问题。 在运行make之前，我们必须制作非常重要的东西
>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: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:main.o mytool1.o mytool2.o
表示我们的目标(target)main的依赖对象(components)是main.o mytool1.o mytool2.o
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 main.o mytool1.o mytool2.o
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$@,$^,$
$@--目标文件,$^--所有的依赖文件,$
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: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 $<
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
..c.o:
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mytool.o依赖于mytool.c
这样Makefile还可以变为:
# 这是再一次简化后的Makefile
main:main.o mytool1.o mytool2.o
gcc -o $@ $^
..c.o:
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
/* temp.c */
#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 temp.c 编译时会出现下面所示的错误.
/tmp/cc33Kydu.o: In function `main':
/tmp/cc33Kydu.o(.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 temp.c -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/h
ome/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(libp
thread.a). 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s
in文件当中,我会找到这样的一行libm-2.1.2.so:00009fa0 W sin 这样我就知道了sin在
libm-2.1.2.so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). 如果你知道怎么找,请赶快告诉我,我回非常感激的.谢谢!
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,或者是不记得着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这个函数的说明,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.记住不管什么时候,man都是我们的最好助手.