linux程序設(shè)計(jì)文件分割和多文件編譯

1、第 2 章文件分割和多文件編譯本章重點(diǎn) 函數(shù)編寫與函數(shù)參數(shù)的傳遞多文件系統(tǒng)多文件系統(tǒng)中使用make使用autotools22.1 函數(shù)函數(shù)指功能相對(duì)獨(dú)立，由一系列語句組成的模塊，它的目的有：當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)大型程序時(shí)，如果能夠?qū)⑦@個(gè)程序依照功能，將其分割成較小的功能，然后依據(jù)這些小功能的要求編寫函數(shù)，可以使程序簡(jiǎn)單化，同時(shí)也會(huì)使最后檢查錯(cuò)誤變得容易。在一個(gè)程序中，會(huì)產(chǎn)生指令重復(fù)使用屢次的問題，將這些重復(fù)使用的指令編寫成一個(gè)函數(shù)，需要時(shí)加以調(diào)用，可以提高編程效率，也可以使程序精簡(jiǎn)。32.1.1 函數(shù)簡(jiǎn)介C語言函數(shù)可分為庫(kù)函數(shù)和用戶定義函數(shù)：庫(kù)函數(shù)：由C系統(tǒng)提供，用戶無須定義，也不必在程序中作類型說明，

2、只需在程序前包含有該函數(shù)原型的頭文件即可在程序中直接調(diào)用。 用戶自定義函數(shù)：由用戶按需要編寫的函數(shù)。對(duì)于用戶自定義函數(shù)， 不僅要在程序中定義函數(shù)本身， 在很多情況下還必須對(duì)該函數(shù)進(jìn)行原型說明，然后才能使用。42.1.1 函數(shù)簡(jiǎn)介例2-1：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，要求在屏幕上打印輸出五行“Linux程序設(shè)計(jì)，有點(diǎn)意思！的字符串。步驟 1:編輯源程序代碼；步驟 2:用gcc編譯程序rootlocalhost root#gcc 2-1.c o 2-1步驟 3:運(yùn)行程序rootlocalhost root#./2-152.1.1 函數(shù)簡(jiǎn)介在c語言中，所有的函數(shù)定義都是平行的。即在一個(gè)函數(shù)的函數(shù)體內(nèi)， 不能再定義

3、另一個(gè)函數(shù)， 。但是函數(shù)之間允許相互調(diào)用，也允許嵌套調(diào)用。習(xí)慣上把調(diào)用者稱為主調(diào)函數(shù)。 函數(shù)還可以自己調(diào)用自己，稱為遞歸調(diào)用。函數(shù)的一般形式：函數(shù)類型 函數(shù)名(形參類型：形式參數(shù)1，形參類型：形式參數(shù)2，) 類型說明;語句;62.1.2 返回值函數(shù)調(diào)用時(shí)，主調(diào)函數(shù)把實(shí)參的值傳送給被調(diào)函數(shù)的形參，從而實(shí)現(xiàn)主調(diào)函數(shù)向被調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)傳送。函數(shù)調(diào)用中數(shù)據(jù)傳送是單向的。 即只能把實(shí)參的值傳送給形參，而不能把形參的值反向地傳送給實(shí)參。 因此在函數(shù)調(diào)用過程中，形參的值發(fā)生改變，并不會(huì)影響到實(shí)參。函數(shù)運(yùn)行結(jié)束，如果被調(diào)函數(shù)的結(jié)果需要傳遞回主調(diào)函數(shù)，通常用用return完成這項(xiàng)任務(wù)，叫函數(shù)的返回值。72.1.2

4、 返回值例2.2：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，要求編寫函數(shù)max，有兩個(gè)參數(shù)，返回兩個(gè)數(shù)中的最大值給主函數(shù)。 步驟 1:編輯源程序代碼步驟 2:用gcc編譯程序rootlocalhost root#gcc 2-2.c o 2-2步驟 3:運(yùn)行程序rootlocalhost root#./2-2思考題：如果把此例中的數(shù)據(jù)傳遞改成指針傳送，程序應(yīng)該如何設(shè)計(jì)？82.2 文件分割例2.3：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，要求計(jì)算輸入的整數(shù)的平均值，并將此程序分割成多個(gè)小文件。步驟 1:編輯源程序代碼92.2 文件分割步驟 2:分析程序、分割文件將此程序分割成以下2個(gè)Linux c程序。12-3-main.c為主程序：22-3-avg

5、.c為avg函數(shù)的定義：步驟 3:用gcc編譯程序rootlocalhost root#gcc 2-3-main.c 2-3-avg.c o 2-3步驟 4:運(yùn)行程序rootlocalhost root#./2-3102.2 文件分割Linux c文件分割，主要是把每個(gè)自定義函數(shù)分割成獨(dú)立的c源程序文件，自定義函數(shù)的聲明局部需要包含在主調(diào)函數(shù)中，這兒的主調(diào)函數(shù)是main。如果自定義函數(shù)較多，也可以把函數(shù)聲明都分割成獨(dú)立的頭文件，在主調(diào)函數(shù)中用#include包含分割出來的頭文件。思考題：如何把自定義函數(shù)的聲明局部，也分割成獨(dú)立的文件，分割后如何編譯？112.2 文件分割例2.4：分割例2-2中

6、的程序，要求分割后自定義函數(shù)在另一個(gè)獨(dú)立的文件中。 步驟 1:分析程序、分割文件例2-2程序有主函數(shù)main和自定義函數(shù)max，再把函數(shù)聲明都分割成獨(dú)立的頭文件，可將此程序分割成以下3個(gè)文件。(1) 2-4-main.c為主程序： (2) 2-4-max.c為max函數(shù)的定義 ：(3) max.h為頭文件，內(nèi)含max函數(shù)的聲明：122.2 文件分割步驟 2:用gcc編譯程序rootlocalhost root#gcc 2-4-main.c 2-4-max.c o 2-4步驟 3:運(yùn)行程序rootlocalhost root#./2-4思考題：能否將此例中的#include max.h修改成#i

7、nclude，為什么？132.3 make工程管理器make工程管理器是一個(gè)“自動(dòng)編譯管理器，這里的“自動(dòng)是指它能夠根據(jù)文件時(shí)間戳自動(dòng)發(fā)現(xiàn)更新過的文件而減少編譯的工作量，同時(shí)，它通過讀入makefile文件的內(nèi)容來執(zhí)行大量的編譯工作。用戶只需編寫一次簡(jiǎn)單的編譯語句就可以了。它大大的提高了實(shí)際的工作效率。142.3.1 編寫makefile文件在一個(gè)Makefile文件中通常包含如下內(nèi)容：需要由make工具創(chuàng)立的目標(biāo)體target，通常是目標(biāo)文件或可執(zhí)行文件。要?jiǎng)?chuàng)立的目標(biāo)所依賴的文件。創(chuàng)立每個(gè)目標(biāo)體時(shí)需要運(yùn)行的命令。152.3.1 編寫makefile文件例2.5：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，要求計(jì)算學(xué)生的總

8、成績(jī)和平均成績(jī)，并用make工程管理器編譯。 步驟 1:分析程序、分割文件此程序有主函數(shù)main和自定義函數(shù)fun_sum和fun_avg，再把函數(shù)聲明都分割成獨(dú)立的頭文件，可將此程序分割成以下4個(gè)文件。 12-5-main.c為主程序 ：2chengji.h為頭文件，內(nèi)含fun_avg和fun_sum函數(shù)的聲明 ：32-5-fun_sum.c為fun_sum函數(shù)的定義：42-5-fun_avg.c為fun_avg函數(shù)的定義 ：162.3.1 編寫makefile文件步驟 2:編輯makefile文件rootlocalhost root#vim makefile2-5 makefile內(nèi)容：步

9、驟 3:用make命令編譯程序rootlocalhost root#make f makefile2-5步驟 4: 用make命令再次編譯修改4個(gè)文件中的一個(gè)，重新用make編譯，會(huì)發(fā)現(xiàn)只編譯了2-5-main.c程序，另外的2個(gè)c源程序文件根本沒有重新編譯。步驟 5:運(yùn)行程序rootlocalhost root#./2-5從結(jié)果來看，在沒有使用gcc編譯器命令情況下，依然把設(shè)計(jì)的程序編譯成了可執(zhí)行文件，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的功能，可見make工程管理器調(diào)用了gcc編譯器，makefile文件的編寫是重點(diǎn)。172.3.2 makefile變量的使用例2.6：設(shè)計(jì)一個(gè)程序，程序運(yùn)行時(shí)從三道題目中隨機(jī)抽取一

10、道，題目存放在二維數(shù)組中。 步驟 1:分析程序、分割文件此程序有主函數(shù)main和自定義函數(shù)fun_shuiji，可以分割成兩個(gè)“.c程序文件；再把函數(shù)聲明和用到的庫(kù)函數(shù)的頭文件，分割到一個(gè)獨(dú)立的自定義頭文件“shuiji.h；因此，可將此程序分割成3個(gè)文件。 12-6-main.c為主程序 2shuiji.h為頭文件 32-6-fun_sum.c文件182.3.2 makefile變量的使用步驟 2:編輯makefile文件rootlocalhost root#vim makefile2.6一般的makefile寫法：使用變量的makefile寫法如下： 步驟 3:用make命令編譯程序roo

11、tlocalhost root#make f makefile2-6 步驟 4:運(yùn)行程序rootlocalhost root#./2-6192.3.2 makefile變量的使用Makefile中常見預(yù)定義變量202.3.2 makefile變量的使用Makefile 中常見自動(dòng)變量思考題：如果此例的題目數(shù)、題目?jī)?nèi)容以及隨機(jī)抽取的題目量，都由用戶決定，應(yīng)該如何修改程序？makefile文件要不要修改？212.3.3 make和makefilemakefile文件主要包含了5局部?jī)?nèi)容：顯式規(guī)那么。說明了如何生成一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)文件。由makefile文件的創(chuàng)作者指出，包括要生成的文件、文件的依賴文

12、件、生成的命令。隱式規(guī)那么。由于make有自動(dòng)推導(dǎo)的功能，所以隱式的規(guī)那么可以比較粗糙地簡(jiǎn)略書寫makefile文件，這是由make所支持的。變量定義。在makefile文件中要定義一系列的變量，變量一般都是字符串，這與C語言中的宏有些類似。當(dāng)makefile文件執(zhí)行時(shí)，其中的變量都會(huì)擴(kuò)展到相應(yīng)的引用位置上。222.3.3 make和makefile文件指示。其包括3個(gè)局部，一個(gè)是在一個(gè)makefile文件中引用另一個(gè)makefile文件；另一個(gè)是指根據(jù)某些情況指定makefile文件中的有效局部；還有就是定義一個(gè)多行的命令。注釋。makefile文件中只有行注釋，其注釋用“#字符。如果要在m

13、akefile文件中使用“#字符，可以用反斜框進(jìn)行轉(zhuǎn)義，如：“#。 232.3.3 make和makefileGNU的make工作時(shí)的執(zhí)行步驟： 讀入所有的makefile文件。讀入被include包括的其他makefile文件。初始化文件中的變量。推導(dǎo)隱式規(guī)那么，并分析所有規(guī)那么。為所有的目標(biāo)文件創(chuàng)立依賴關(guān)系鏈。根據(jù)依賴關(guān)系，決定哪些目標(biāo)要重新生成。執(zhí)行生成命令。242.4 autotools的使用autotools工具只需用戶輸入簡(jiǎn)單的目標(biāo)文件、依賴文件、文件目錄等就可以輕松地生成makefile了?？梢酝瓿上到y(tǒng)配置信息的收集，從而可以方便地處理各種移植性的問題。autotools是系列工

14、具，包含有：aclocalautoscanautoconfautoheaderautomake252.4 autotools的使用用autotools產(chǎn)生Makefile文件的總體流程 262.4 autotools的使用利用autotools系列工具生成“Makefile文件的根本步驟 ：272.4 autotools的使用例2.7：利用例2.3中的兩個(gè)程序文件“2-3-main.c和“2-3-avg.c，把它們的文件名分別改成“2.7.main.c和“2.7.avg.c，用autotools工具生成makefile文件。 步驟 1: 使用autoscan。282.4 autotools的使

15、用步驟 2: 修改“configure.scan文件，重命名成“configure.in文件修改時(shí)需要增加一個(gè)宏AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE，VERSION)，還要把AC_CONFIG_HEADER更改為AM_CONFIG_HEADER。修改后，用mv命令重命名：rootlocalhost root#mv configure.scan configure.in步驟 3: 使用aclocal、autoconf和autoheader步驟 4:使用automake automake需要的腳本配置文件是“Makefile.am，這個(gè)文件需要自己建立。rootlocalhost ro

16、ot#vim Makefile.am特別說明：AUTOMAKE_OPTIONS為設(shè)置automake的選項(xiàng)。automake提供了3種軟件等級(jí)：foreign、gnu、gnits，讓用戶選擇使用，默認(rèn)等級(jí)是gnu?，F(xiàn)在使用的foreign只是檢測(cè)必要的文件。bin_PROGRAMS定義了要產(chǎn)生的執(zhí)行文件名。如果產(chǎn)生多個(gè)可執(zhí)行文件，每個(gè)文件名用空格隔開。file_SOURCES定義file這個(gè)執(zhí)行程序的依賴文件。同樣的，對(duì)于多個(gè)執(zhí)行文件，那就要定義相應(yīng)的file_SOURCES。AUTOMAKE_OPTIONS=foreignbin_PROGRAMS=test292.4 autotools的使用步驟 5:運(yùn)行configure步驟 6: 將程序打包發(fā)布rootlocalhost automake# make distrootlocalhost automake# ls302.4 autotools的使用autotools生成的makefile是最常見的開源軟件提供的方式，安裝此類開源軟件的一般步驟：解壓：tar test-1.0-tar.gz 輸入“./configure，執(zhí)行configur