關(guān)于C語言

　　C語言是一種計算機程序設(shè)計語言。它既有語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為系統(tǒng)設(shè)計語言，編寫工作系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計語言，編寫不依賴計算機硬件的應(yīng)用程序。因此，它的應(yīng)用范圍廣泛。

　　C語言在很多方面都可以用，不僅僅是在軟件開發(fā)上，各類科研都是需要用到C語言的。具體應(yīng)用比如我是學硬件的，單片機以及嵌入式系統(tǒng)都可以用C來開發(fā)。 　　C 語言發(fā)展如此迅速， 而且成為的語言之一，主要因為它具有強大的功能。許多著名的系統(tǒng)軟件， 如DBASE Ⅲ PLUS、DBASE Ⅳ 都是由C 語言編寫的。用C語言加上一些匯編語言子程序， 就更能顯示C 語言的優(yōu)勢了， 像PC- DOS 、WORDSTAR等就是用這種方法編寫的。

    關(guān)于Linux

　　Linux是一類Unix計算機操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱。Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核的名字也是“Linux”。Linux操作系統(tǒng)也是自由軟件和開放源代碼發(fā)展中著名的例子。嚴格來講，Linux這個詞本身只表示Linux內(nèi)核，但在實際上人們已經(jīng)習慣了用Linux來形容整個基于Linux內(nèi)核，并且使用GNU 工程各種工具和數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)。Linux得名于計算機業(yè)余愛好者Linus Torvalds。

　　1.源程序的編譯

　　在Linux下面，如果要編譯一個C語言源程序，我們要使用GNU的gcc編譯器。 下面我們以一個實例來說明如何使用gcc編譯器。

　　假設(shè)我們有下面一個非常簡單的源程序（hello.c）：

　　int main（int argc，char **argv）

　　{

　　printf（"Hello Linux\n"）；

　　}

　　要編譯這個程序，我們只要在命令行下執(zhí)行：

　　gcc -o hello hello.c

　　gcc 編譯器就會為我們生成一個hello的可執(zhí)行文件。執(zhí)行。/hello就可以看到程序的輸出結(jié)果了。命令行中 gcc表示我們是用gcc來編譯我們的源程序，-o 選項表示我們要求編譯器給我們輸出的可執(zhí)行文件名為hello 而hello.c是我們的源程序文件。

　　gcc編譯器有許多選項，一般來說我們只要知道其中的幾個就夠了。 -o選項我們已經(jīng)知道了，表示我們要求輸出的可執(zhí)行文件名。 -c選項表示我們只要求編譯器輸出目標代碼，而不必要輸出可執(zhí)行文件。 -g選項表示我們要求編譯器在編譯的時候提供我們以后對程序進行調(diào)試的信息。

　　2.Makefile的編寫

　　假設(shè)我們有下面這樣的一個程序，源代碼如下：

　　/* main.c */

　　#include "mytool1.h"

　　#include "mytool2.h"

　　int main（int argc，char **argv）

　　{

　　mytool1_print（"hello"）；

　　mytool2_print（"hello"）；

　　}

　　/* mytool1.h */

　　#ifndef _MYTOOL_1_H

　　#define _MYTOOL_1_H

　　void mytool1_print（char *print_str）；

　　#endif

　　/* mytool1.c */

　　#include "mytool1.h"

　　void mytool1_print（char *print_str）

　　{

　　printf（"This is mytool1 print %s\n"，print_str）；

　　}

　　/* mytool2.h */

　　#ifndef _MYTOOL_2_H

　　#define _MYTOOL_2_H

　　void mytool2_print（char *print_str）；

　　#endif

　　/* mytool2.c */

　　#include "mytool2.h"

　　void mytool2_print（char *print_str）

　　{

　　printf（"This is mytool2 print %s\n"，print_str）；

　　}

　　這樣的話我們也可以產(chǎn)生main程序，而且也不時很麻煩。但是如果我們考慮一下如果有一天我們修改了其中的一個文件（比如說mytool1.c）那么我們難道還要重新輸入上面的命令？也許你會說，這個很容易解決啊，我寫一個SHELL腳本，讓她幫我去完成不就可以了。是的對于這個程序來說，是可以起到作用的。但是當我們把事情想的更復雜一點， 如果我們的程序有幾百個源程序的時候，難道也要編譯器重新一個一個的去編譯？

　　為此，聰明的程序員們想出了一個很好的工具來做這件事情，這就是make。我們只要執(zhí)行以下make，就可以把上面的問題解決掉。在我們執(zhí)行make之前，我們要先編寫一個非常重要的文件。--Makefile。對于上面的那個程序來說，可能的一個Makefile的文件是：

　　# 這是上面那個程序的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

　　有了這個Makefile文件，不過我們什么時候修改了源程序當中的什么文件，我們只要執(zhí)行make命令，我們的編譯器都只會去編譯和我們修改的文件有關(guān)的文件，其它的文件她連理都不想去理的。

　　在Makefile中也#開始的行都是注釋行。Makefile中重要的是描述文件的依賴關(guān)系的說明。一般的格式是：

　　target：components

　　TAB rule

　　行表示的是依賴關(guān)系。第二行是規(guī)則。

　　比如說我們上面的那個Makefile文件的第二行

　　main：main.o mytool1.o mytool2.o

　　表示我們的目標（target）main的依賴對象（components）是main.o mytool1.o mytool2.o 當倚賴的對象在目標修改后修改的話，就要去執(zhí)行規(guī)則一行所指定的命令。就象我們的上面那個Makefile第三行所說的一樣要執(zhí)行 gcc -o main main.o mytool1.o mytool2.o

　　Makefile有三個非常有用的變量。分別是$@，$^，$<代表的意義分別是：

　　$@--目標文件，$^--所有的依賴文件，$<--個依賴文件。

　　如果我們使用上面三個變量，那么我們可以簡化我們的Makefile文件為：

　　# 這是簡化后的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 $<

　　經(jīng)過簡化后我們的Makefile是簡單了一點，不過人們有時候還想簡單一點。這里我們學習一個Makefile的缺省規(guī)則

　　.c.o：

　　gcc -c $<

　　這個規(guī)則表示所有的 .o文件都是依賴與相應(yīng)的。c文件的。例如mytool.o依賴于mytool.c這樣Makefile還可以變?yōu)椋?/P>

　　# 這是再簡化后的Makefile

　　main：main.o mytool1.o mytool2.o

　　gcc -o $@ $^

　　.c.o：

　　gcc -c $<

　　3.程序庫的鏈接

　　試著編譯下面這個程序

　　/* temp.c */

　　#include

　　int main（int argc，char **argv）

　　{

　　double value；

　　printf（"Value：%f\n"，value）；

　　}

　　這個程序相當簡單，但是當我們用 gcc -o temp temp.c 編譯時會出現(xiàn)下面所示的錯誤。

　　/tmp/cc33Kydu.o： In function `main’：

　　/tmp/cc33Kydu.o（。text 0xe）： undefined reference to `log’

　　collect2： ld returned 1 exit status

　　出現(xiàn)這個錯誤是因為編譯器找不到log的具體實現(xiàn)。雖然我們包括了正確的頭文件，但是我們在編譯的時候還是要連接確定的庫。在Linux下，為了使用數(shù)學函數(shù)，我們必須和數(shù)學庫連接，為此我們要加入 -lm 選項。 gcc -o temp temp.c -lm這樣才能夠正確的編譯。也許有人要問，前面我們用printf函數(shù)的時候怎么沒有連接庫呢？是這樣的，對于一些常用的函數(shù)的實現(xiàn)，gcc編譯器會自動去連接一些常用庫，這樣我們就沒有必要自己去指定了。有時候我們在編譯程序的時候還要指定庫的路徑，這個時候我們要用到編譯器的 -L選項指定路徑。比如說我們有一個庫    在 /home/hoyt/mylib下，這樣我們編譯的時候還要加上 -L/home/hoyt/mylib。對于一些標準庫來說，我們沒有必要指出路徑。只要它們在起缺省庫的路徑下就可以了。系統(tǒng)的缺省庫的路徑/lib /usr/lib /usr/local/lib 在這三個路徑下面的庫，我們可以不指定路徑。

　　還有一個問題，有時候我們使用了某個函數(shù)，但是我們不知道庫的名字，這個時候怎么辦呢？首先，我到標準庫路徑下面去找看看有沒有和我用的函數(shù)相關(guān)的庫，我就這樣找到了線程（thread）函數(shù)的庫文件（libpthread.a）。 當然，如果找不到，只有一個笨方法。比如我要找sin這個函數(shù)所在的庫。 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sin文件當中，我會找到這樣的一行l(wèi)ibm-2.1.2.so：00009fa0 W sin 這樣我就知道了sin在 libm-2.1.2.so庫里面，我用 -lm選項就可以了。

　　4.程序的調(diào)試

　　我們編寫的程序不太可能性就會成功的，在我們的程序當中，會出現(xiàn)許許多多我們想不到的錯誤，這個時候我們就要對我們的程序進行調(diào)試了。常用的調(diào)試軟件是gdb.如果你想在圖形界面下調(diào)試程序，那么你現(xiàn)在可以選擇xxgdb.記得要在編譯的時候加入 -g選項。關(guān)于gdb的使用可以看gdb的幫助文件。由于我沒有用過這個軟件，所以我也不能夠說出如何使用。 不過我不喜歡用gdb.跟蹤一個程序是很煩的事情,我一般用在程序當中輸出中間變量的值來調(diào)試程序的。當然你可以選擇自己的辦法，沒有必要去學別人的?，F(xiàn)在有了許多IDE環(huán)境，里面已經(jīng)自己帶了調(diào)試器了。你可以選擇幾個試一試找出自己喜歡的一個用。

　　make是所有想在Linux系統(tǒng)上編程的用戶必須掌握的工具，對于任何稍具規(guī)模的程序，我們都會使用到make，幾乎可以說不使用make的程序不具備任何實用價值。

　　在此，我們有必要解釋編譯和連接的區(qū)別。編譯器使用源碼文件來產(chǎn)生某種形式的目標文件（object files），在編譯過程中，外部的符號參考并沒有被解釋或替換（即外部全局變量和函數(shù)并沒有被找到）。因此，在編譯階段所報的錯誤一般都是語法錯誤。而連接器則用于連接目標文件和程序包，生成一個可執(zhí)行程序。在連接階段，一個目標文件中對別的文件中的符號的參考被解釋，如果有符號不能找到，會連接錯誤。

　　編譯和連接的一般步驟是：階段把源文件一個一個的編譯成目標文件，第二階段把所有的目標文件加上需要的程序包連接成一個可執(zhí)行文件。這樣的過程很痛苦，我們需要使用大量的gcc命令。

　　而make則使我們從大量源文件的編譯和連接工作中解放出來，綜合為一步完成。GNU Make的主要工作是讀進一個文本文件，稱為makefile。這個文件記錄了哪些文件（目的文件，目的文件不一定是的可執(zhí)行程序，它可以是任何一種文件）由哪些文件（依靠文件）產(chǎn)生，用什么命令來產(chǎn)生。Make依靠此makefile中的信息檢查磁盤上的文件，如果目的文件的創(chuàng)建或修改時間比它的一個依靠文件舊的話，make就執(zhí)行相應(yīng)的命令，以便更新目的文件

　　5.頭文件和系統(tǒng)求助

　　有時候我們只知道一個函數(shù)的大概形式，不記得確切的表達式，或者是不記得著函數(shù)在那個頭文件進行了說明。這個時候我們可以求助系統(tǒng)。

　　比如說我們想知道fread這個函數(shù)的確切形式，我們只要執(zhí)行 man fread 系統(tǒng)就會輸出著函數(shù)的詳細解釋的。和這個函數(shù)所在的頭文件說明了。 如果我們要write這個函數(shù)的說明，當我們執(zhí)行man write時，輸出的結(jié)果卻不是我們所需要的。 因為我們要的是write這個函數(shù)的說明，可是出來的卻是write這個命令的說明。為了得到write的函數(shù)說明我們要用 man 2 write. 2表示我們用的write這個函數(shù)是系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)，還有一個我們常用的是3表示函數(shù)是C的庫函數(shù)。

　　我們編寫的程序不太可能性就會成功的，在我們的程序當中，會出現(xiàn)許許多多我們想不到的錯誤，這個時候我們就要對我們的程序進行調(diào)試了。

　　常用的調(diào)試軟件是gdb.如果你想在圖形界面下調(diào)試程序，那么你現(xiàn)在可以選擇xxgdb.記得要在編譯的時候加入 -g選項。關(guān)于gdb的使用可以看gdb的幫助文件。由于我沒有用過這個軟件，所以我也不能夠說出如何使用。不過我不喜歡用gdb.跟蹤一個程序是很煩的事情，我一般用在程序當中輸出中間變量的值來調(diào)試程序的。當然你可以選擇自己的辦法，沒有必要去學別人的。現(xiàn)在有了許多IDE環(huán)境，里面已經(jīng)自己帶了調(diào)試器了。你可以選擇幾個試一試找出自己喜歡的一個用。