嵌入式開發之C基礎學習筆記02--第一個例子分析

1.C語言程序結構和書寫規範

系統頭文件 #include <stdio.h>
雙引號：自定義庫文件 
尖括號：操做系統下規定的庫文件

/*this is a helloword program*/  <---註釋
#include <stdio.h> <---編譯預處理命令
main() <---主函數
{
printf("helloworld") <---輸出語句
}

2.例子操做：

1) 編寫源代碼
vim helloworld.c

/*This is a C Hello World Program*/
#include <stdio.h>
main()
{
        printf("Hello World!\n");
}

2）編譯源代碼，生成可執行文件
thinkpad:~/Desktop$ gcc helloworld.c -o helloworld  

3) 執行可執行文件，打印輸出結果
thinkpad:~/Desktop$ ./helloworld 
Hello World!

3.原理分析：

　雖然咱們稱Gcc是C語言的編譯器，但使用gcc由C語言源代碼文件生成可執行文件的過程不單單是編譯的過程，而是要經歷四個相互關聯的步驟∶預處理(也稱預編譯，Preprocessing)、編譯(Compilation)、彙編(Assembly)和連接(Linking)。
　　命令gcc首先調用cpp進行預處理，在預處理過程當中，對源代碼文件中的文件包含(include)、預編譯語句(如宏定義define等)進行分析。接着調用cc1進行編譯，這個階段根據輸入文件生成以.o爲後綴的目標文件。彙編過程是針對彙編語言的步驟，調用as進行工做，通常來說，.S爲後綴的彙編語言源代碼文件和彙編、.s爲後綴的彙編語言文件通過預編譯和彙編以後都生成以.o爲後綴的目標文件。當全部的目標文件都生成以後，gcc就調用ld來完成最後的關鍵性工做，這個階段就是鏈接。在鏈接階段，全部的目標文件被安排在可執行程序中的恰當的位置，同時，該程序所調用到的庫函數也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。

4.過程分析

1）預編譯過程：
　這個過程處理宏定義和include，並作語法檢查。
　能夠看到預編譯後，代碼從8行擴展到了856行。

jellonwu@jintao :~/Desktop$ gcc -E helloworld.c  -o helloworld.i
jellonwu@jintao :~/Desktop$ cat helloworld.c|wc -l
8
jellonwu@jintao :~/Desktop$ cat helloworld.i|wc -l
856

其中gcc -E 表示僅做預處理，不進行編譯、彙編和連接
gcc -o表示輸出到 <文件>

2)編譯過程：
　這個階段，生成彙編代碼。
jellonwu@jintao :~/Desktop$ gcc -S helloworld.i -o helloworld.s
jellonwu@jintao :~/Desktop$ cat helloworld.s|wc -l
25

其中gcc -S表示編譯到彙編語言，不進行彙編和連接

3)彙編過程：
　這個階段，生成目標代碼。
　此過程生成ELF格式的目標代碼。
jellonwu@jintao :~/Desktop$ gcc -c helloworld.s -o helloworld.o
jellonwu@jintao :~/Desktop$ file helloworld.o
hello.o: ELF 64-bit LSB relocatable, x86-64, version 1 (SYSV), not stripped

其中gcc -c表示編譯、彙編到目標代碼，不進行連接

4)連接過程：
　　連接過程。生成可執行代碼。連接分爲兩種，一種是靜態連接，另一種是動態連接。使用靜態連接的好處是，依賴的動態連接庫較少，對動態連接庫的版本不會很敏感，具備較好的兼容性；缺點是生成的程序比較大。使用動態連接的好處是，生成的程序比較小，佔用較少的內存。
jellonwu@jintao :~/Desktop$ gcc helloworld.o -o helloworld
jellonwu@jintao :~/Desktop$ ./helloworld 
Hello World!

5.計算器例子

jellonwu@jintao :~/Desktop$ vim calculator.c
/*This is a calculator program*/
#include <stdio.h>
main()
{
        float x,y,sum;/*定義變量*/
        x = 1.2,y = 3.6;
        sum = x+y;
        printf("x+y=%.2f",sum);
}

jellonwu@jintao :~/Desktop$ gcc calculator.c -o calculator
jellonwu@jintao :~/Desktop$ ./calculator 
x+y=4.80

6.C語言模塊化例子

/*This is a calculator program*/
#include <stdio.h>
main()
{
        int a,b,sum;
        a = 10;
        b = 24;
        sum = add(a,b);
        printf("sum=%d\n",sum);
}


/*這裏是計算的子函數*/
int add(int x,int y)
{
        int z;
        z = x+y;
        return z;
}




jellonwu@jintao :~/Desktop$ gcc calculator2.c -o calculator2
jellonwu@jintao :~/Desktop$ ./calculator2
sum=34

ps：gcc介紹

GCC是一個用於linux系統下編程的編譯器。GCC原名爲GNU C語言編譯器（GNU C Compiler），由於它本來只能處理C語言。GCC很快地擴展，變得可處理C++。以後也變得可處理Fortran、Pascal、Objective-C、Java、Ada，以及Go與其餘語言。