中山野鬼 linux 下 C 編程和make的方法 （2、基礎準備：編譯與鏈接&GCC）

前期最基本的知識：
    關於目標，咱們要寫個程序。能夠有不少用途。但絕大多數狀況下，是爲了運行。咱們運行的目的，不是爲了RUN。估計沒有哪一個人會如此寫個函數

1	while (1){

2

i++;

3

}

        沒錯，什麼也不幹。就是爲了耗電，和證實本身的電腦能夠用。特意加上i++的目的，仍是要告訴編譯器，「HI，別把我這段代碼給省略了」.
    所以，正常的思惟邏輯應該是這樣的因果關係：
    由於我要實現的結果,用計算機更方便，因此我要讓計算機來運行使得出現結果，爲了讓計算機運行，而現有的計算機軟件沒法實現，或實現很差，因此我須要親自 教育計算機怎麼實現。沒錯，你就是手持鞭子的人，而計算機就是那個戴着眼罩的驢。但重點不是驢轉了多少圈，重點是，有個磨出了你想要的東西。從這個地方， 須要引伸個話題。不是隨便怎麼抽鞭子就能夠有結果的。
    所以，抽鞭子是有方法和規則的，是受約束的，一鞭子下去把驢抽死了，確定不是你想要看到的。同時，鞭子在手，不表明事情作完。
    對比，程序編寫，那麼程序編寫完了，準確說是錄入完了，事情並無作完。真正要出結果，還有兩個步驟「編譯」，「執行」。「執行」此處不展開。展開一下「編譯」。
    這裏說的「編譯」是個廣義的詞。包含了「編譯和鏈接」。其實你要記住既有編譯，又有連接，只要記住一句話，以下：
    C語言的國際標準（好大的招牌，沒辦法，招牌大有好處，防止別人砸場子，特別是基礎知識方面），要求，編譯的對象是文件，也就是說，不管你有多少個C文件組成的工程，始終是每一個文件獨立編譯的。那麼就是由於這樣，因此你的總要有個鏈接的動做吧。
（注意此處是C語言，一些語言的編譯的內涵和此處的不一致，但C語言的編譯，和整個計算機領域的編譯是比較對應的，這也是學C的好處）。
    這裏說說，爲何要編譯，爲何要鏈接（其實增強記憶的弱智版說法上面已經給了）。

    爲何要編譯：
    由於機器執行是機器語言，如同那頭驢，你和它交流「之乎者也」它是不理睬的。鞭子的動做傳達了你的信息，它就很聽話。這就是爲何要編譯。根本緣由就是你 的寫的程序，機器看不懂。除非你用機器碼描述，二進制的記錄在磁盤文件裏，這是能夠的。不然你始終要編譯。包括彙編，別覺得以下的文本代碼機器能理解

1

add a0,#1

2

mov a1,a0

    彙編的文本，只是儘量保證每條文本行，能夠對應有個機器碼存在。相對其餘高級語言，他是和機器語言確實是一一對應的（不少狀況下，但不絕對），但仍然不是機器的語言。
    由此總結一下，你要讓機器實現你的目的，須要保證如下幾個事實存在。
    一、機器開着。
    二、給機器看得懂的東西。
    三、讓機器根據你的要求，執行。
    爲了讓2能更好的實現。你一般須要如下幾個步驟。
    一、根據你的目標，設想一下機器執行的方法，並給出計劃圖。你打算這樣或那樣的讓機器去工做。並造成你的計劃圖。這就是編程。
    二、翻譯一下。包括鏈接。不然C翻譯完了，就是一一對應的OBJ文件，你仍然沒法實現第3步。
    那麼如下是一個不少新手容易錯誤理解的概念。
    編程必定要用特定的軟件實現。例如，這個語言，必定要用VC2008，那個語言必定要用eclipse。
    什麼是編程。弱智解釋：
    編程就是個計劃，參考一下工具的使用規範，你編造出一個流程。不要認爲編程是基於什麼工具下的方式，你只是在藉助工具，沒有鞭子，就扯褲腰帶啊，和你抽驢 有問題嗎？驢會由於你用褲腰帶而告你虐待動物，或對你很無奈的說一句「HI，雖然很疼，但畢竟不是鞭子，我不會繼續前進」。
    固然爲了有效實現，當你確認好具體工具時，須要依賴工具的規範執行，例如你須要使用C語言的編程的規範，但這個和具體編程軟件又沒有關係了。如上面說的， 讓機器執行的第二個步驟的展開，是，你造成計劃，並翻譯成機器的語言，你基本的工具是C的編譯器，而不是編寫你計劃的文本工具。

    這裏簡單展開一下編譯的工做組成。個人意見是三個階段：
    一、預編譯。
    二、前端編譯。至關於書本里的「分析部分」
    三、後端編譯。至關於書本里的「綜合部分」
    先分割2，3，前段編譯是作些和具體硬件沒有關係的事情。例如，你是要抽驢，或用個二衝程發動機驅動的剪草機，你的計劃在實現過程當中確定有些特定對象的東 西。這些就是後端折騰的。可是你的整個計劃也有和特定對象沒有關係的，這就是前端。若是一個C代碼，能夠在不一樣的機器上運行（固然須要從新編譯），那麼你 的C代碼的邏輯（和特定機器無關)的處理，則是前端。落實到具體步驟的執行，則是後端。爲何C容易移植以及普遍的被硬件平臺支持，其中一個緣由是：C語 言的編譯器被普遍使用和深刻研究，良好的分割了前端和後端，而硬件廠家，重點放在後端實現上。(因此當JAVA說本身是「與系統無關，跨平臺」的語言，C 的前端編譯器會很無恥的輕鬆飄過，由於找罵的事情一般是後端部分，而若是被JAVA忽悠而迷信「與系統無關，跨平臺」這句話的程序員，同樣會和後端編譯那 樣，被罵）
    那麼爲何要獨立提出「預編譯」由於，C的國際標準中，對於預處理，有明確的保留字，例如#include ,#define之類的。同時，預處理的工做目的不是在編譯，在於方便編譯。是爲了後續實際編譯工做對文本作的從新組織。甚至你徹底能夠很「可恥」的獨立 替換掉預編譯部分，將C語言構形成另外一種語言，而仍然使用C語言的編譯器。例如你能夠增長一個關鍵詞「class"，當出現「class"的描述，你本身 來檢測語法，而且，將"class"的一些擴展用法，替換成C語言的實現方式，最終再調用C語言的編譯器，這些能夠獨立區分出來的事情，都屬於預編譯部 分，其實你雖然提出了一個新語言，但並非真正的獨立語言，你仍然是基於C的。
    不過須要很是明確的是，C++不是上述的狀況。C++有本身的國際標準和本身的編譯系統。但從理論上說。你徹底能夠根據C++的國際標準，作一套預編譯系統，而後調用C的編譯器一樣實現。至於效率問題，則看你的預編譯手段是否高明瞭。

    這裏引伸一個新手容易犯的理解錯誤。
    頭文件是C程序的一部分。
    標準只是規定了，根據文件來編譯，同時我暫時沒有查到必定要用C後綴的名字的約束要求。固然.c和.h同樣，已經嵌入到編譯軟件裏，成爲一些默認的格式規 則。但這個不能來講明，.h（默認爲頭文件），屬於編譯的對象。除非你的.h的書寫也是個標準的C語言的代碼文件。
    頭文件，只有在#include時，會被預編譯，插入到對應.c文件的對應位置，最終，編譯器不會考慮對頭文件進行處理。之因此處理它，是由於它的內容， 實際被嵌入到C文件中，此時實際仍是對C文件內容進行的編譯工做。而不是對.h文件。但這裏須要說明一點，如今有一種「預編譯」技術。試想，若是不少C文 件都包含相同的頭文件，爲何咱們不能把這些頭文件中，很是獨立，或者落到每一個C文件內都徹底相同的邏輯組織，先一次折騰好呢？但這個只是屬於優化的範 疇。和頭文件不屬於編譯對象不是一個範疇。
    廢話了這麼多，是但願你們能理解程序從書寫到執行中的必要經歷過程。這樣能夠明確以下的命令。gcc的 。
    gcc xx.c
    gcc xx.c -o xx
    gcc -c XX.c   
    gcc -c xx.c xx.o
    gcc -c xx.c -o xx.o
    gcc xx.o -o xx
    gcc根據文件後綴名，潛規則了一些操做。沒辦法，GCC仍是很不錯的，更重要是，其餘編譯器也有潛規則。因此你被潛規則是逃離不了的事實，所以，保持良好的心態，「與其默默的忍受被潛規則，不如默默的享受被潛規則」。
    下面給出上面的潛規則。
    gcc xx.c 。很簡單，幹活，幹什麼活，你沒告訴他，他就一干到底，把程序變成執行文件。由於你告訴gcc的信息不多。只有一個.c算是潛規則，此時，gcc必然會作 不少。包括了預編譯，編譯，鏈接。並且因爲你沒有告訴生成的程序（可執行的）是什麼名字，所以默認的使用a.out。由於linux下，沒有規定可執行程 序用什麼後綴名。所以，gcc給你的最終輸出，起名叫作 xx.exe，會很弱智，也很微軟。但GCC也只會給你最終的文件，中間的生成文件均不會給你。會被丟棄掉。好比obj文件。
    gcc xx.c -o xx，這裏比上面一個命令多了後面的XX，實際是你告訴了更多gcc信息。意思也就變成了，我要我本身的程序名稱。此時，就不會出現a.out這個不知到哪來的文件了。最終生成的執行文件，就是 xx。

    gcc -c xx.c  ，-c表示如今的動做是編譯，compile的簡寫，很容易記得。你記得，-c就是說，我只編譯。因爲gcc對文件後綴名是敏感的，那麼這個時候在gcc 的世界裏，認爲對象文件，也就是編譯的生成文件，用.o表示，此時，就會自動生成一個名爲xx.o的文件。
    gcc -c xx.c -o xx.o這個就容易理解了。-o實際的含義是強制輸出成你想要的名字而已。好比你能夠
    gcc -c xx.c -o xxx.o，也能夠。
    gcc xx.o -o xx，前面說過了。gcc有潛規則，若是你是.o文件則是obj，也就是目標文件，那麼此時gcc會知道。哦，你讓我操做目標文件。那我就連接吧。由此造成執行文件。後面的xx也就是執行文件。
    所以能夠準確說，以下幾個動做是和
    gcc xx.c等同的。
        $gcc -c xx.c -o xx.o
        $gcc xx.o -o a.out
        $rm xx.o
    這個時候，確定有人問，大爺鍵盤不累嗎？一句話的事情爲何要分幾個命令
去執行。這裏咱們關注兩個事情。
    一、屢次執行，你能夠不使用a.out，而改爲你想要的名字，夠爽吧。但這樣，咱們徹底能夠gcc xx.c -o XX實現。
    二、若是你有100個文件組成的程序。先要編譯100個文件造成.o，再對100個.o文件進行鏈接造成執行程序。但若是你只改動了1個C文件顯然你須要 從新編譯，這個時候，磁盤確定會罵你。「至於嗎？刪掉99個文件，再從新折騰一邊,當我磁盤是神燈啊。有事沒事都擦一擦」。沒錯，分開寫的目的，對於一個 C文件而言沒有意義，但那是對於實際大多數工程（包含多個C文件時）就有意義了。能夠不要從新對全部文件進行在編譯。記得編譯和連接的不一樣，你就能理解 了。

    說了這麼多，主要是讓新手可以實實在在的使用gcc命令，不用過gcc命令，你就不知道make的好處。
    下面貼一下兩個文件和全套操做步驟建議新手，重頭到位執行一邊。
前期準備，
確認 GCC存在。ubuntu 下，能夠
$gcc -version
大多數linux自帶make。
確認你具有一個目錄下的讀寫操做權限。
 

1	$mkdir learn_make

2	$cd learn_make

3

4	$gedit learn_make.c   //注意我用的是scribes learn_make.c ，你能夠在 ubuntu下sudo apt-get install scribes,爲何用scribes參見下面。

以下內容

1	#include <stdio.h>

2	#include "learn_make.h"

3

4	int main(int argc,char *argv[]){//你先別問main的函數有幾種寫法，爲何這麼寫

5	printf("%s\n",TEST_GCC_CMD);//一個打印對命令"%s\n"是一種格式化的規則，TEST_GCC_CMD在頭文件中定義了。

6	return 0;//main 的正常返回爲0。main對返回值對於程序調用程序時，仍是頗有意義的，養成別隨便返回的好習慣

7

}

//編輯完畢後保存關閉，退出    

1	$gedit learn_make.h

以下：

01	#ifndef _LEARN_MAKE_H_ //我本身參考其餘軟件寫法的習慣，對於頭文件的防重複編譯的定義，

02	//採用文件命全大寫，先後加_的方式實現

03	#define _LEARN_MAKE_H_

04

/*

05

若是你想知道爲何要

06	#ifndef XXXX

07	#define XXXX

08	你嘗試這個頭文件裏，加上#include "learn_make.h"並嘗試本身手工，

09	將#include對應的文件內容COPY到這個位置，如同預處理那樣作的，

10	你再簡單的分析一下，是否會無限循環的加載文件內容，就能夠理解了。

11

*/

12	#define TEST_GCC_CMD "test gcc cmd"

13	#endif //_LEARN_MAKE_H_

14	//這裏的寫法只是讓你知道這個#endif對應那個#if #ifdef #ifndef等等存在做用域的預處理工做

//編輯完畢後，保存關閉，退出   

01	$gcc learn_make.c

02

$ls

03

$./a.out

04

$rm a.out

05	$gcc learn_make.c -o haha

06

$ls

07

$./haha

08

$rm haha

09	$gcc -c learn_make.c

10

$ls

11	$gcc learn_make.o -o haha_by_o

12

$ls

13	$./haha_by_o

14	$rm learn_make.o

15	$rm haha_by_o

16	$gcc -c learn_make.c -o heihei

17

$ls

18	$gcc heihei -o haha_by_heihei //你能夠嘗試gcc heihei.o -o haha_by_heihei ，書上永遠教對的，我喜歡說錯的事情。

19

$ls

20	$./haha_by_heihei

       對於新手。我能夠這麼說，若是你不實際把上面操做都敲一邊，你就沒有學習make的必要了。由於鼓勵你學習make的一個動力就是上面的這些繁瑣的事情，能夠腳本化的簡單實現。