Linux: Полное руководство — страница 72 из 98

Создаем консольное приложение

21.1. Компилятор gcc

В 8 главе вы познакомились с языком командного интерпретатора и убедились, что на нем можно писать полезные сценарии. Но если вы раньше программировали под Windows, то интерпретатора вам маловато будет — понадобятся более мощные средства разработки. Разумеется, они в ОС Linux есть.

Основным C-компилятором в Linux служит gcc (GNU С Compiler). Если вы не установили средства разработки при установке дистрибутива, самое время сделать это сейчас. Запустите менеджер пакетов (рис. 21.1) и установите следующие пакеты:

♦gcc — сам компилятор gcc;

♦gcc-c++ — поддержка С++;

♦gcc-doc — документация по gcc (очень рекомендую установить);

♦compat-gcc — пакет, содержащий средства gcc для обратной совместимости. Данный пакет вам нужен, если вы планируете писать программы для более старых систем, чем ваша;

♦compat-gcc-c++ — то же, что и compat-gcc, только с поддержкой С++;

♦compat-cpp — препроцессор cpp для обратной совместимости;

♦binutils — набор вспомогательных утилит, о которых мы поговорим в последнем пункте этой главы;

♦glibc-devel — содержит библиотеки для разработки C-программ;

♦libbfd — библиотека дескриптора двоичного файла (Binary File Descriptor library);

♦libstdc++-devel — заголовочные файлы и библиотеки для программирования на С++;

♦make — утилита, упрощающая процесс сборки больших проектов.

Рис. 21.1. Менеджер пакетов Fedora Core — system-config-packages

21.1.1. Вызов gcc

Формат вызова компилятора такой:

gcc [опции] helloworld.с

Вы написали свою программу на С++? Нет проблем: компиляторы С и С++ являются интегрированными. Чтобы сообщить компилятору, на каком языке вы писали свою программу, нужно указать определенную опцию при вызове компилятора. Но можно поступить проще: по умолчанию компилятор считает, что файлы с расширением .с написаны на языке С, файлы с одним из расширений .C, .cc, .cXX — на языке С++, а файлы с расширением .s — на языке ассемблера.

Как правило, перед компиляцией вызывается программа cpp — препроцессор языка С. Препроцессор создаст файл с расширением .i, если ваша программа написана на языке С. и файл с расширением .ii, если ваша программа написана на С++. Если ваша программа уже прошла препроцессорную подготовку, вы можете передать компилятору gcc файл с расширением .i или .ii и gcc уже не будет вызывать препроцессор для подготовки исходного текста. Как правило, программу cpp редко кто вызывает вручную.

Если не указывать никаких опций, то компилятор создаст в текущем каталоге файл a.out, содержащий исполняемый код. Для тех, кто изучал другой язык, я на всякий случай приведу текст первой программы на С (листинг 21.1).

Листинг 21.1. Файл helloworld.c

#include 
main() {
 printf("Hello World!\n");
}

А сейчас рассмотрим основные опции компилятора. Обо всех остальных опциях вы сможете узнать по команде man gcc.

21.1.2. Общие опции

Из общих опций наиболее интересны три: -х, -с и -о.

С помощью опции -х можно указать язык, на котором написан исходный код, например,

gcc -х с helloworld.c

В качестве языка программы вы можете указать:

♦с, если ваша программа написана на С;

♦objective_c, если ваша программа написана на Objective С;

♦c-header, если ваша программа является заголовком С;

♦C++, если вы написали программу на С++;

♦assembler, если вы написали программу на ассемблере.

Существуют и другие варианты, но они не столь важны.

Опция -c используется, если вы хотите только откомпилировать вашу программу, но не вызвать компоновщик. В результате будет создан объектный файл с расширением .о.

Опция -о позволяет указать имя результирующего файла. Это очень полезная опция, потому что имя a.out мало кого устраивает:

gcc -о helloworld helloworld.c

Очень полезна опция -v, которая выводит различную информацию о стадиях компиляции. Кроме того, эта опция выводит версию компилятора.

21.1.3. Опции языка

Из всех опций языка мне пригодилась лишь опция ANSI, которая выключает все функции GNU С, несовместимые со стандартом ANSI. К таким функциям относятся asm, inline, typeof и другие.

21.1.4. Опции препроцессора

Эти опции задают режим предварительной обработки исходного кода (до собственно компиляции).

Очень важной является опция -include <файл>. Она позволяет «прогнать» через препроцессор сперва содержимое указанного файла, а только после этого файл, который передан препроцессору. В результате указанный файл будет откомпилирован раньше, чем все остальные.

Опция -nostdinc запрещает использование системного каталога, содержащего файлы заголовков. При ее включении компилятор будет искать заголовки в каталогах, указанных в опции -I и в текущем каталоге.

Опция -nostdinc++ запрещает использование стандартных файлов заголовков для языка С++.

21.1.5. Опции компоновщика

Опция компоновщика -l позволяет явно указать имя библиотеки, которая будет использоваться при сборке вашей программы. Например,

gcc -lmylibrary myfile.c

Компоновщик будет использовать файл libmylibrary.a, который он попытается найти в системных каталогах библиотек и каталогах, которые вы укажете с помощью опции -L.

Опция -nostdlib запрещает использовать все системные библиотеки. При этом будут использованы библиотеки только из тех каталогов, которые вы укажете с помощью опции -L.

Опция -static означает, что будет использована статическая линковка.

21.1.6. Опции каталогов

Две важнейшие опции каталогов: -I и -L. Первая позволяет указать путь для поиска заголовков (файлов с расширением .h), а вторая — библиотек. Например, если вы хотите, чтобы компилятор использовал файлы заголовков, которые находятся в каталоге /root/include, тогда укажите опцию -I/root/include. Обратите внимание на отсутствие пробела между буквой I и первым символом пути.

Если вы укажете опцию -I-, то в каталогах, которые вы укажете в объявленной до этого опции -I, будет производиться поиск только пользовательских заголовков, то есть заголовков, указанных в директиве #include "файл". Пути для поиска системных заголовков, которые указываются директивой #include <файл>, останутся неизменными.

21.1.7. Опции отладки

Если вы хотите использовать отладчик, например gdb, для отладки своей программы, укажите опцию -g при вызове компилятора. Эта опция помещает в откомпилированный файл отладочную информацию, вследствие чего существенно увеличивается объем файла. Поэтому никогда не используйте эту опцию для окончательной версии продукта.

21.1.8. Опции оптимизации

Компилятор gcc позволяет оптимизировать код вашей программы. Другими словами, gcc сделает все для того, чтобы ваша программа была как можно меньше по размеру и как можно быстрее запускалась. Для включения режима оптимизации используйте опцию -O1. Вы можете поэкспериментировать с опциями -O2 и -O3, которые еще больше пытаются оптимизировать вашу программу, однако не перестарайтесь. Если ваша программа после такой оптимизации работает еще медленнее, чем до нее, или же некорректно работает, используйте опцию -O0 для отключения оптимизации.

Обо всех остальных опциях вы сможете прочитать в справочной системе.

21.2. Сборочная утилита make

Если вы уже собирали прикладную программу из исходных кодов, то обратили внимание на стандартную последовательность команд: make; make install.

Без утилиты make не обходится создание ни одного серьезного проекта. Эта утилита управляет сборкой большого проекта, состоящего из десятков и сотен файлов. Программа make может работать не только с компилятором gcc, но и с любым компилятором для любого языка программирования, способным запускаться из командной строки.

Директивы утилиты make служат для определения зависимостей между файлами проекта и находятся в файле по имени Makefile, расположенном в каталоге сборки.

Разберемся, как пишутся make-файлы. Общий формат make-файла выглядит так:

цель1: список_необходимых_файлов
последовательность_команд
...
цельN: список_необходимых_файлов
последовательностъ_команд

Цель — это метка для некоторой последовательности команд (например, install) или результирующий файл, который нужно «построить» — скомпилировать или скомпоновать.

Цели должны отделяться друг от друга хотя бы одной пустой строкой. Список необходимых файлов — это перечень файлов или других целей, которые нужны для достижения данной цели; он может быть и пустым.