Linux基础——编译器gcc/g++以及项目自动化构建工具make/Makefile（内含进度条实现）

前言

有了编辑器之后，我们想要把在文件中编写的代码生成可执行程序，就要用到编译器，在Windows系统下，可以通过VS集成开发环境一键编译，在Linux下就要使用到编辑工具——gcc/g++了。

然后还要用到项目自动化构建工具，make/makefile.

编译生成可执行程序，有四个环节——预处理、编译、汇编和链接。

具体的过程参看在下的另一篇博客——http://t.csdn.cn/U9ssm。

gcc选项

E 只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面

-S  编译到汇编语言不进行汇编和链接

-c  编译到目标代码

-o 文件输出到 文件

-static 此选项对生成的文件采用静态链接

-g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。

-shared 此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库.

-O0 -O1 -O2 -O3 编译器的优化选项的4个级别，-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最高

-w  不生成任何警告信息。

-Wall 生成所有警告信息。

在这里涉及到一个重要的概念:函数库 

我们的C程序中，并没有定义“printf”的函数实现,且在预编译中包含的“stdio.h”中也只有该函数的声明,而 没有定义函数的实现,那么,是在哪里实“printf”函数的呢?

最后的答案是:系统把这些函数实现都被做到名为 libc.so.6 的库文件中去了,在没有特别指定时,gcc 会到 系统默认的搜索路径“/usr/lib”下进行查找,也就是链接到 libc.so.6 库函数中去,这样就能实现函 数“printf”了,而这也就是链接的作用。

函数库一般分为静态库和动态库两种

动态库 ： libXXXXXX.so

静态库： libXXXXXX.a

静态库是指编译链接时,把库文件的代码全部加入到可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也 就不再需要库文件了。其后缀名一般为“.a”

动态库与之相反,在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中,而是在程序执行时由运行时 链接文件加载库,这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为“.so”,如前面所述的 libc.so.6 就是动态 库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后,gcc 就可以生成可执行文件。

gcc默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证。

 这里的uses  shared  libs 就是使用动态库的意思。

动态库和静态库之间的区别

程序动态链接的过程，像是在超市充了会员卡，当我们需要什么的时候，只要直接拿着会员卡，需要什么就拿什么，而静态链接的过程就像是普通客户，要什么东西，就直接装上购物车带走。

前者的好处是节省了家里的空间，但是坏处是要经常去超市，后者的好处比较方便，但坏处是家里需要有足够的地方去储存物资。

动态链接和静态链接的区别就和前面两种购物方式有异曲同工之妙，动态链接就是获取动态库的访问路径，当需要调用库中的函数时，就访问动态库，实现相应的功能。

使用动态库，库有任何的风吹草动对程序都是有直接影响的。

静态链接就把静态库中相应的函数定义等内容，直接拷贝一份，添加到我们的程序之中，库有任何改动，都不会影响程序，不需要去访问库了，自然会提高运行速度，但是代码膨胀也是不可避免的。

如图，静态链接生成的可执行程序是动态链接的八十几倍，差距明显。 

Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

会不会写makefile，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力

一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的 规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作

makefile带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。

make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命 令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。

可见，makefile都成为了一 种在工程方面的编译方法。

make是一条命令，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建。

我们要在makefile内部写的有两个东西：依赖关系和依赖方法。

让我们先上手写一个makefile文件，来看看自动化构建工具是如何工作的。

先touch makefile,再写入以下内容。

 mytest : test.c 表明了依赖关系，想要生成mytest 文件，就要依赖于test.c，这就是依赖关系。

g++  test.c   -o  mytest  表明了依赖方法，通过这种方法，就生成了目标文件。

原理

make是如何工作的,在默认的方式下，也就是我们只输入make命令。

1. make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。

2. 如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），在上面的例子中，他会找到“mytest”这个文件， 并把这个文件作为最终的目标文件。

3. 如果mytest文件不存在，或是mytest所依赖的后面的mytest.c文件的文件修改时间要比mytest这个文件新（可 以用 touch 测试），那么，他就会执行后面所定义的命令来生成或替代mytest这个文件。

4. 这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。

5. 在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错， 而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理。

6. make只管文件的依赖性，即，如果在我找了依赖关系之后，冒号后面的文件还是不在，那么对不起， 我就不工作啦。

项目清理

工程是需要被清理的

像clean这种，没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么它后面所定义的命令将不会被自动执行， 不过，我们可以显示要make执行。

即命令——“make clean”，以此来清除所有的目标文件，以便重编 译。

但是一般我们这种clean的目标文件，我们将它设置为伪目标,用 .PHONY 修饰,伪目标的特性是，总是被 执行的。

 通过以上操作，我们发现生成了可执行文件。

Linux第一个小程序－进度条

   #include
   #include
   
   
   int  main()
   {
       char a[101] = {'\0'};
       char b[4] = {'|','\\','-','/'};
       for(int i = 0; i < 101; ++i)
       {
           printf("[%-100s][%3d%%][%c]\r",a,i,b[i % 4]);//刷新当前行内容
           fflush(stdout);//将缓冲区中的内容打印到标准输出设备（屏幕）
           a[i] = '*';
           ussleep(200000); //定时休眠                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
       }                                                                                              
       printf("\n");  // 换行                                                                                
       return 0;                                                                                      
   }