Linux程设复习提纲（二）

Chapter3-0

编译链接理解

常用的开发工具：GCC，GDB，二进制库，make

windows环境下的编译链接图
编译链接图

编译流程

预处理（头文件）
编译（转为汇编程序）
汇编（转为目标文件.o）
链接（引入C库）

在编译链接中头文件和#include分别是预处理和编译时处理

为什么要做链接（可能是因为要引入C库中的函数？我不清楚）

库和头文件

静态库和动态库的区别就在于链接这一个步骤中如何处理库

静态库

.a文件，gcc ar即可使用静态链接

在连接过程中将所有的函数库和.o文件进行连接，在编译（广义）时就已经完成了，程序在运行是与函数库没有关系，移植方便，但是因为函数库较多，所以浪费空间和资源，所有涉及到的代码会合并到一个可执行文件。

动态库

动态库的出现是因为静态库对于空间的浪费比较大，并且如果有软件厂商试图对静态库进行更新，需要更新整个静态库，非常耗费资源，需要全量更新。

动态库在程序编译（广义）是不会被链接到代码中，而是在运行的时候才会进行载入，不同的应用程序如果调用相同的库，那么在内存里只需要有一份该共享库的实例，节省了空间。实现了资源的共享

参考文章：博客园文章

其他语言的编译过程（非重点）

编译过程

delphi编译

gcc命令参数

gcc用于编译C，gcc可以链接或者编译+链接

g++用于CPP

参数

-E：只对源程序进行预处理
-S：只对源程序进行预处理和编译
-c：执行预处理、编译、汇编而不链接
-o outputFile 指定输出文件名
-g：产生调试工具必须的符号信息
-O/On：在整个编译、链接过程中进行优化处理
-Wall：显示所有的警告信息
-Idir：指定额外的头文件搜索路径
-Ldir：指定额外的库文件的搜索路径
-lname：链接时搜索指定的库文件
-DMACRO[=DEFN]：定义MACRO宏

文件类型

文件尾缀	文件类型
.c	一定会被预处理的C源码文件
.i	不应该被预处理的C源码文件
.cc .cp .cpp .CPP .c++ .C .cxx	一定会被预处理的CPP源码文件
.ii	不应该被预处理的CPP源码文件
.h	C或者CPP的头文件
.H .hh	CPP的头文件
.s	汇编码
.S	必须被预处理的汇编码
.o	object file不会翻译
.a	静态库文件
.so	动态库文件

GDB（不要求，做了解）

gdb

Makefile读和写（要了亲命，我怎么知道什么是简单的读和写）

make & makefile

makefile描述模块间的依赖关系

make命令根据makefile对程序进行管理和维护，make判断被维护文件的时序关系

我裂开了，这一块实在是没法整，参考pdf，Ch3-0从第25页开始（痛苦面具），一下makefile内容均是本人的理解。

make命令

有了make命令就可以实现整个工程完全自动编译，make是一个命令工具。

make的命令格式：make [-f Makefile] [option] [target]

如：make target；make；make clean

make命令的Targets

通常是一个被生成的文件的名字，如可执行文件或者.o文件
target也可以是一个动作，如make clean中的clean（伪目标）

Makefile的规则

target...:prerequisites ...

command

...

...

target是一个目标文件，可以是.o文件，也可以是执行文件
prerequisites是要生成target所需要的文件或是目标
command是make需要执行的命令（可以是任意的shell命令）

如：

hello : main.o kbd.o
	gcc -o hello main.o kbd.o
main.o : main.c defs.h
	cc -c main.c
kbd.o : kbd.c defs.h command.h
	cc -c kbd.c
clean :
	rm edit main.o kbd.o

Makefile执行的次序

make会在当前目录下找到名字叫Makefile或makefile的文件
查找文件中的第一个目标文件（target），举例中的hello
如果hello文件不存在或是hello所依赖的文件修改时间要比hello新，就会执行后面所定义的命令来生成hello文件
如果hello所依赖的.o文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成.o文件（类似一个堆栈的过程）
make根据.o文件的规则生成.o文件，然后再用.o文件生成hello文件

伪目标

如hello示例中的clean动作中的命令

伪目标不是一个文件，只是一个标签，所以make无法解析他的依赖关系和决定是否要执行。所以要执行一定要make clean
伪目标的取名不能和文件名重名
为了避免和文件重名的情况，可以使用标记”.PHONY”来指明一个目标是伪目标
伪目标一般没有依赖的文件，但可以有
伪目标同样可以放在第一个作为默认目标

多目标

当多个目标同时依赖于一个文件，并且其生成的命令大体类似，可以使用一个自动化变量“$@”表示着目前规则中所有的目标的集合

1 2	bigoutput littleoutput : text.g generate text.g -$(subst output,,$@) > $@

等价于

bigoutput : text.g
	generate text.g -big > bigoutput
littleoutput : text.g
	generate text.g -little > littleoutput

一个例子（我看不太懂）

TOPDIR = ../
include $(TOPDIR)Rules.mak
EXTRA_LIBS +=
EXEC = $(INSTALL_DIR)/hello
OBJS = hello.o
all: $(EXEC)
$(EXEC): $(OBJS)
	$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS) $(EXTRA_LIBS)
install:
	$(EXP_INSTALL) $(EXEC) $(INSTALL_DIR)
	
clean:
	-rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o

预定义变量

$< 第一个依赖文件的名称
$? 所有的依赖文件，以空格分开，这些依赖文件的修改日期比目标的创建日期晚
$+所有的依赖文件，以空格分开，并以出现的先后为序，可能包含重复的依赖文件
$^ 所有的依赖文件，以空格分开，不包含重复的依赖文件
$* 不包括扩展名的目标文件名称
$@ 目标的完整名称
$% 如果目标是归档成员，则该变量表示目标的归档成员名称

多目标扩展

语法

1
2
3

<targets ...>: <target-pattern>: <prereq-patterns ...>
	<commands>
	...

举例
1
2
3
4
objects = foo.o bar.o
all: $(objects)
$(objects): %.o: %.c
$(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@
- 目标从$object中获取
- “%.o”表明要所有以“.o”结尾的目标，即“foo.o bar.o”，就是变量$object集合的模式
- 依赖模式“%.c”则取模式“%.o”的“%”，也就是“foo bar”，并为其加下“.c”的后缀，于是依赖的目标就是“foo.c bar.c”
上述代码等价于
1
2
3
4
foo.o : foo.c
$(CC) -c $(CFLAGS) foo.c -o foo.o
bar.o : bar.c
$(CC) -c $(CFLAGS) bar.c -o bar.o