tar [参数] [压缩文件名] [被压缩文件名]

-rw-rw-r-- 1 wurao wurao 0 10 月 12 21:14 test.c

三、Linux C 编程入门

        Ubuntu 下也有一些可以进行编程的工具，但是大多都只是编辑器，也就是只能进行代码编辑。

        Ubuntu 下要编译的话就需要用到 GCC 编译器，使用 GCC 编译器肯定就要接触到Makefile。

3.1 Hello World！

        编写代码包括两部分：代码编写和编译。

        代码编写用 notepad++ （Windows）和 VIM（Ubuntu）。

        编译：GCC 编译器。

3.1.1编写代码

cd ~

mkdir C_Program

cd C_Program

mkdir 3.1

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("Hello World!\n");
}

3.2 GCC编译器

3.2.1 gcc 命令

gcc [选项] [文件名字]

3.2.2 编译错误警告

        GCC 编译器和其它编译器一样，不仅能够检测出错误类型，而且标记除了错误发生在哪个文件、哪一行，方便我们去修改代码。

3.2.3 编译流程

        GCC 编译器的编译流程是：预处理、汇编、编译和链接。预处理就是对程序中的宏定义等相关的内容先进行前期的处理。汇编是先将 C 文件转换为汇编文件。当 C 文件转换为汇编文件以后就是文件编译了，编译过程就是将 C 源文件编译成.o 结尾的目标文件。编译生成的.o 文 件不能直接执行，而是需要最后的链接，如果你的工程有很多个 c 源文件的话最终就会有很 多.o 文件，将这些.o 文件链接在一起形成完整的一个可执行文件。

        上一小节演示的例程都只有一个文件，而且文件非常简单，因此可以直接使用 gcc 命令生成可执行文件，并没有先将 c 文件编译成.o 文件，然后在链接在一起。

3.3 Makefile 基础

3.3.1 何为Makefile

        通过在终端执行 gcc 命令来完成 C 文件的编译，如果我们的工程只有一两个 C 文件还好，需要输入的命令不多，当文件有几十、上百甚至上万个的时候用终端输入 GCC 命令的方法显然是不现实的。

        如果我们能够 编写一个文件，这个文件描述了编译哪些源码文件、如何编译那就好了，每次需要编译工程的时侯只需要使用这个文件就行了。

        为此提出了一个解决大 工程编译的工具：Make，描述哪些文件需要编译、哪些需要重新编译的文件就叫做 Makefile。

        Makefile 就跟脚本文件一样，Makefile 里面还可以执行系统命令。使用的时候只需要一 个 make 命令即可完成整个工程的自动编译，极大的提高了软件开发的效率。

        如果大家以前一 直使用 IDE 来编写 C 语言的话肯定没有听说过 Makefile 这个东西，其实这些 IDE 是有的，只 不过这些 IDE 对其进行了封装，提供给大家的是已经经过封装后的图形界面了，我们在 IDE 中添加要编译的 C 文件，然后点击按钮就完成了编译。

        作为一个专业的程序员，是 一定要懂得 Makefile 的，一是因为在 Linux 下你不得不懂 Makefile，再就是通过 Makefile 你就能了解整个工程的处理过程。

        由于 Makefile 的知识比较多，完全可以单独写本书，因此本章我们只讲解 Makefile 基础 入门，如果想详细的研究 Makefile，推荐大家阅读《跟我一起写 Makefile》这份文档。

3.3.2 Makefile 的引入

        完成一个小工程：通过键盘输入两个整形数字，然后计算他们的和并将结果显示在屏幕上。

        包括以下文件：main.c，input.c ， calcu.c，input.h，calcu.h

        main.c 是主体

        input.c 负责接收从键盘输入的数值

        calcu.h 进行任意两个数相加

main.c :

 #include <stdio.h> 
 #include "input.h"
 #include "calcu.h"

 int main(int argc, char *argv[])
 { 
    int a, b, num; 

    input_int(&a, &b);
    num = calcu(a, b);
    printf("%d + %d = %d\r\n", a, b, num);
}

 #include <stdio.h> 
 #include "input.h"

 void input_int(int *a, int *b) 
 { 
 printf("input two num:");
 scanf("%d %d", a, b);
 printf("\r\n");
 }

 #include "calcu.h"

 int calcu(int a, int b) 
 { 
 return (a + b);
 }

input.h :

 #ifndef _INPUT_H
 #define _INPUT_H

 void input_int(int *a, int *b);
 #endif

calcu.h :

 #ifndef _CALCU_H
 #define _CALCU_H

 int calcu(int a, int b);
 #endif

        接下来使用 3.1 节讲的方法来对其进行编 译，在终端输入如下命令：

gcc main.c calcu.c input.c -o main

        使用命令“gcc main.c calcu.c input.c -o main”看起来很简单，只需要一行就可以完成编译，但是我们这个工程只有三个文件！如果几千个文件呢？再就是如果有一个文件被修改了呢，使用上面的命令编译的时候所有的文件都会重新编译，如果工程有几万个文件(Linux 源码就有这么多文件)，想想这几万个文件编译一次所需要的时间就可怕。最好的办法肯定是哪个文件被修改了，只编译这个修改的文件即可，其它没有修改的文件就不需要再次重新编译了，为此我们改变我们的编译方法，如果第一次编译工程，我们先将工程中的文件都编译一遍，然后后面修改了哪个文件就编译哪个文件，命令如下：

gcc -c main.c

gcc -c input.c

gcc -c calcu.c

gcc main.o input.o calcu.o -o main

        但是这样就又有一个问题，如果修改的文件一多，我自己可能都不记得哪个文件修改过了， 然后忘记编译，然后……，为此我们需要这样一个工具：

        很明显，能够完成这个功能的就是 Makefile 了，在工程目录下创建名为“Makefile”的文件，文件名一定要叫做“Makefile”！区分大小写！

        在 Makefile 文件中输入如下代码：

main: main.o input.o calcu.o 
    gcc -o main main.o input.o calcu.o
main.o: main.c 
    gcc -c main.c 
input.o: input.c 
    gcc -c input.c 
calcu.o: calcu.c 
    gcc -c calcu.c 

clean:
    rm *.o
    rm main

        上述代码中所有行首需要空出来的地方一定要使用“TAB”键！不要使用空格键！这是 Makefile 的语法要求。

        Makefile 编写好以后我们就可以使用 Make 命令来编译我们的工程了，直接在命令行中输入“make”即可，Make 命令会在当前目录下查找是否存在“Makefile”这个文件，如果存在的话就会按照 Makefile 里面定义的编译方式进行编译。

3.4 Makefile 语法

3.4.1 Makefile 规则格式

目标… … : 依赖文件集合… …
命令 1
命令 2
… …

        比如下面这条规则：

main : main.o input.o calcu.o
        gcc -o main main.o input.o calcu.o

        命令列表中的每条命令必须以 TAB 键开始，不能使用空格！

        make 命令会为 Makefile 中的每个以 TAB 开始的命令创建一个 Shell 进程去执行。

        了解了 Makefile 的基本运行规则以后我们再来分析一下 3.3 中的 Makefile，代码如下：

main: main.o input.o calcu.o 
    gcc -o main main.o input.o calcu.o
main.o: main.c 
    gcc -c main.c 
input.o: input.c 
    gcc -c input.c 
calcu.o: calcu.c 
    gcc -c calcu.c 

clean:
    rm *.o
    rm main

        上述代码中一共有 5 条规则，1~2 行为第一条规则，3~4 行为第二条规则，5~6 行为第三条规则，7~8 行为第四条规则，10~12 为第五条规则，make 命令在执行这个 Makefile 的时候其执行步骤如下：

        首先更新第一条规则中的 main，第一条规则的目标成为默认目标，只要默认目标更新了那么就完成了 Makefile 的工作，完成了整个 Makefile 就是为了完成这个工作。在第一次编译的时候由于 main 还不存在，因此第一条规则会执行，第一条规则依赖于文件 main.o、input.o和 calcu.o 这个三个.o 文件，这三个.o 文件目前还都没有，因此必须先更新这三个文件。make会查找以这三个.o 文件为目标的规则并执行。以 main.o 为例，发现更新 main.o 的是第二条规则，因此会执行第二条规则，第二条规则里面的命令为“gcc –c main.c”，这行命令很熟悉了吧，就是不链接编译 main.c，生成 main.o，其它两个.o 文件同理。最后一个规则目标是clean，它没有依赖文件，因此会默认为依赖文件都是最新的，所以其对应的命令不会执行，当我们想要执行 clean 的话可以直接使用命令“make clean”，执行以后就会删除当前目录下所有的.o 文件以及 main，因此 clean 的功能就是完成工程的清理。

        总结一下 Make 的执行过程：

1) make 命令会在 当前目录下 查找以 Makefile(makefile 其实也可以)命名的文件。

2) 当找到 Makefile 文件以后就会 按照 Makefile 中定义的规则去 编译生成最终的目标文件。

3) 当发现目标文件 不存在，或者目标所依赖的文件比目标文件 新(也就是最后修改时间比目标文件晚) 的话就会执行后面的命令来 更新目标。

3.4.2 Makefile 变量

        跟 C 语言一样 Makefile 也支持变量的，先看一下前面的例子：

main: main.o input.o calcu.o
gcc -o main main.o input.o calcu.o

#Makefile 变量的使用
objects = main.o input.o calcu.o 
main: $(objects) 
    gcc -o main $(objects)

        分析一下，第 1 行是注释，Makefile 中可以写注释，注释开头要用符号“#”。第 2 行我们定义了一个变量 objects，并且给这个变量进行了赋值，其值为字符串“main.o input.o calcu.o”，第 3 和 4 行使用到了变量 objects，Makefile 中变量的引用方法是“$(变量名)”，比如本例中的“$(objects)” 就是使用变量 objects。

        Makefile 变量的赋值符有“=”，“:=”和“?=”，三种赋值符的区别：

        1、赋值符“=”

        使用“=”在给变量的赋值的时候，不一定要用已经定义好的值，也可以使用后面定义的值，比如如下代码：

name = zzk
curname = $(name)
name = wurao

print: 
    @echo curname: $(curname)

        我们来分析一下上述代码，第 1 行定义了一个变量 name，变量值为“zzk”，第 2 行也定义了一个变量 curname，curname 的变量值引用了变量 name，按照我们写 C 语言的经验此curname 的值就是“zzk”。第 3 行将变量 name 的值改为了“wurao”，第 5、6 行是输出变量 curname 的值。在 Makefile 要输出一串字符的话使用“echo”，就和 C 语言中的“printf”一样，第 6 行中的“echo”前面加了个“@”符号，因为 Make 在执行的过程中会自动输出命令执行过程，在命令前面加上“@”的话就不会输出命令执行过程，也可以测试一下不加“@” 的效果。

        使用“make”执行上述代码：

        

        可以看到 curname 的值不是“zzk”， 竟然是“wurao”，也就是变量“name”最后一次赋值的结果，这就是赋值符“=”的神奇之处。借助另外一个变量，可以将变量的真实值推到后面去定义。也就是 变量的真实值取决于它所引用的变量的最后一次有效值。

        2、赋值符“:=”

        修改代码如下：

name = zzk
curname := $(name) 
name = zuozhongkai

print: 
    @echo curname: $(curname)

        修改完成以后重新执行一下 Makefile，结果如下：

        可以看到此时的 curname 是 zzk，不是 wurao了。这是因为 赋值符“:=”不会使用后面定义的变量，只能使用前面已经定义好的，这就是“=”和“:=”两个的区别。

         3、赋值符“?=”

         “?=”是一个很有用的赋值符，比如下面这行代码：

curname ?= wurao

        上述代码的意思就是，如果变量 curname 前面没有被赋值，那么此变量就是“wurao”，如果前面已经赋过值了，那么就使用前面赋的值。

         4、变量追加“+=”

        Makefile 中的变量是字符串，有时候我们需要给前面已经定义好的变量添加一些字符串进去，此时就要使用到符号“+=”，比如如下所示代码：

objects = main.o inpiut.o
objects += calcu.o

        一开始变量 objects 的值为“main.o input.o”，后面我们给他追加了一个“calcu.o”，因此变量 objects 变成了“main.o input.o calcu.o”，这个就是变量的追加。

3.4.3 Makefile 模式规则

        在 3.3.2 小节中我们编写了一个 Makefile 文件用来编译工程，这个 Makefile 的内容如下：

main: main.o input.o calcu.o 
    gcc -o main main.o input.o calcu.o 
main.o: main.c 
    gcc -c main.c 
input.o: input.c 
    gcc -c input.c 
calcu.o: calcu.c 
    gcc -c calcu.c 

clean:
    rm *.o
    rm main

        当“%”出现在目标中的时候，目标中“%”所代表的值决定了依赖中的“%”值，使用方法如下：

%.o : %.c
命令

        因此上面的 Makefile 可以改为如下形式：

objects = main.o input.o calcu.o
main: $(objects) 
    gcc -o main $(objects) 

%.o : %.c 
    #命令

clean: 
    rm *.o
    rm main

        修改以后的 Makefile 还不能运行，因为第 6 行的命令我们还没写呢，第 6 行的命令我们需要借助另外一种强大的变量—自动化变量。

3.4.4 Makefile 自动化变量

        上面讲的模式规则中，目标和依赖都是一系列的文件，每一次对模式规则进行解析的时候都会是不同的目标和依赖文件，而命令只有一行，如何通过一行命令来从不同的依赖文件中生成对应的目标呢？自动化变量就是完成这个功能的。所谓自动化变量就是这种变量会把模式中所定义的一系列的文件自动的挨个取出，直至所有的符合模式的文件都取完，自动化变量只应该出现在规则的命令中，常用的自动化变量如下表：

         7 个自动化变量中，常用的三种：$@、$< 和 $^ ，我们使用自动化变量来完成上面的 Makefile，最终的完整代码如下所示：

objects = main.o input.o calcu.o 
main: $(objects) 
    gcc -o main $(objects)
 
%.o : %.c 
    gcc -c $< 

clean: 
    rm *.o
    rm main

3.4.5 Makefile 伪目标

clean:
    rm *.o
    rm main

.PHONY : clean

objects = main.o input.o calcu.o 
main: $(objects) 
    gcc -o main $(objects) 

.PHONY : clean

%.o : %.c 
    gcc -c $< 

clean:
    rm *.o
    rm main

3.4.6 Makefile 条件判断

        在 C 语言中我们通过条件判断语句来根据不同的情况来执行不同的分支，Makefile 也支持条件判断，语法有两种如下：

<条件关键字>

        <条件为真时执行的语句>

endif

        其中条件关键字有 4 个：ifeq、ifneq、ifdef 和 ifndef，这四个关键字其实分为两对、 ifeq 与 ifneq、ifdef 与 ifndef，先来看一下 ifeq 和 ifneq，ifeq 用来判断是否相等，ifneq 就是判断是否不相等，ifeq 用法如下：     

ifeq (<参数 1>, <参数 2>)

ifeq ‘<参数 1 >’,‘ <参数 2>’

ifeq “<参数 1>”, “<参数 2>”

ifeq “<参数 1>”, ‘<参数 2>’

ifeq ‘<参数 1>’, “<参数 2>”

3.4.7 Makefile 函数使用

$(函数名 参数集合)

或者

${函数名 参数集合}

本篇总结

        重点是各种shell命令的使用和Makefile。

        shell多敲就会了，Makefile多学习几个例子便熟悉了。