linux軟件工程師(C語言)實用教程-第2章

1、第第 2 章章文件分割和多文件編譯文件分割和多文件編譯2本章重點 q函數編寫與函數參數的傳遞q多文件系統q多文件系統中使用makeq使用autotools32.1 函數函數q 函數指功能相對獨立，由一系列語句組成的模塊，它的目的有：q 當設計一個大型程序時，如果能夠將這個程序依照功能，將其分割成較小的功能，然后依據這些小功能的要求編寫函數，可以使程序簡單化，同時也會使最后檢查錯誤變得容易。1. 在一個程序中，會產生指令重復使用多次的問題，將這些重復使用的指令編寫成一個函數，需要時加以調用，可以提高編程效率，也可以使程序精簡。42.1.1 函數簡介函數簡介C語言函數可分為庫函數和用戶定義函數：q

2、 庫函數：由C系統提供，用戶無須定義，也不必在程序中作類型說明，只需在程序前包含有該函數原型的頭文件即可在程序中直接調用。 1. 用戶自定義函數：由用戶按需要編寫的函數。對于用戶自定義函數， 不僅要在程序中定義函數本身， 在很多情況下還必須對該函數進行原型說明，然后才能使用。52.1.1 函數簡介函數簡介例例2-1：設計一個程序，要求在屏幕上打印輸出五行“Linux程序設計，有點意思！”的字符串。q步驟步驟 1:編輯源程序代碼；q步驟步驟 2:用gcc編譯程序rootlocalhost root#gcc 2-1.c o 2-1q步驟步驟 3:運行程序運行程序rootlocalhost root

3、#./2-162.1.1 函數簡介函數簡介q 在c語言中，所有的函數定義都是平行的。即在一個函數的函數體內， 不能再定義另一個函數， 。但是函數之間允許相互調用，也允許嵌套調用。q 習慣上把調用者稱為主調函數。 函數還可以自己調用自己，稱為遞歸調用。q 函數的一般形式：函數類型 函數名(形參類型：形式參數1，形參類型：形式參數2，) 類型說明;語句;72.1.2 返回值返回值q函數調用時，主調函數把實參的值傳送給被調函數的形參，從而實現主調函數向被調函數的數據傳送。q函數調用中數據傳送是單向的。 即只能把實參的值傳送給形參，而不能把形參的值反向地傳送給實參。 因此在函數調用過程中，形參的值發(fā)生

4、改變，并不會影響到實參。q函數運行結束，如果被調函數的結果需要傳遞回主調函數，通常用用return完成這項任務，叫函數的返回值。82.1.2 返回值返回值q例例2.2：設計一個程序，要求編寫函數max，有兩個參數，返回兩個數中的最大值給主函數。 q步驟步驟 1:編輯源程序代碼q步驟步驟 2:用gcc編譯程序rootlocalhost root#gcc 2-2.c o 2-2q步驟步驟 3:運行程序rootlocalhost root#./2-2思考題：如果把此例中的數據傳遞改成指針傳送，程序應思考題：如果把此例中的數據傳遞改成指針傳送，程序應該如何設計？該如何設計？92.2 文件分割文件分割q

5、例例2.3：設計一個程序，要求計算輸入的整數的平均值，并將此程序分割成多個小文件。q步驟步驟 1:編輯源程序代碼102.2 文件分割文件分割q 步驟步驟 2:分析程序、分割文件將此程序分割成下列2個Linux c程序。（1）2-3-main.c為主程序：（2）2-3-avg.c為avg函數的定義：q步驟步驟 3:用gcc編譯程序rootlocalhost root#gcc 2-3-main.c 2-3-avg.c o 2-3q步驟步驟 4:運行程序rootlocalhost root#./2-3112.2 文件分割文件分割qLinux c文件分割，主要是把每個自定義函數分割成獨立的c源程序文件

6、，自定義函數的聲明部分需要包含在主調函數中，這兒的主調函數是main。q如果自定義函數較多，也可以把函數聲明都分割成獨立的頭文件，在主調函數中用#include包含分割出來的頭文件。思考題：如何把自定義函數的聲明部分，也分割成獨立的思考題：如何把自定義函數的聲明部分，也分割成獨立的文件，分割后如何編譯？文件，分割后如何編譯？122.2 文件分割文件分割q 例例2.4：分割例2-2中的程序，要求分割后自定義函數在另一個獨立的文件中。 q 步驟步驟 1:分析程序、分割文件q 例2-2程序有主函數main和自定義函數max，再把函數聲明都分割成獨立的頭文件，可將此程序分割成下列3個文件。(1) 2-

7、4-main.c為主程序： (2) 2-4-max.c為max函數的定義 ：(3) max.h為頭文件，內含max函數的聲明：132.2 文件分割文件分割q步驟步驟 2:用gcc編譯程序rootlocalhost root#gcc 2-4-main.c 2-4-max.c o 2-4q步驟步驟 3:運行程序rootlocalhost root#./2-4思考題：能否將此例中的思考題：能否將此例中的#include max.h修改成修改成#include，為什么？，為什么？142.3 make工程管理器工程管理器qmake工程管理器是一個“自動編譯管理器”，這里的“自動”是指它能夠根據文件時間戳

8、自動發(fā)現更新過的文件而減少編譯的工作量，同時，它通過讀入makefile文件的內容來執(zhí)行大量的編譯工作。用戶只需編寫一次簡單的編譯語句就可以了。它大大的提高了實際的工作效率。152.3.1 編寫編寫makefile文件文件在一個Makefile文件中通常包含如下內容：q需要由make工具創(chuàng)建的目標體（target），通常是目標文件或可執(zhí)行文件。q要創(chuàng)建的目標所依賴的文件。q創(chuàng)建每個目標體時需要運行的命令。162.3.1 編寫編寫makefile文件文件q例例2.5：設計一個程序，要求計算學生的總成績和平均成績，并用make工程管理器編譯。 q步驟步驟 1:分析程序、分割文件q此程序有主函數ma

9、in和自定義函數fun_sum和fun_avg，再把函數聲明都分割成獨立的頭文件，可將此程序分割成下列4個文件。 （1）2-5-main.c為主程序 ：（2）chengji.h為頭文件，內含fun_avg和fun_sum函數的聲明 ：（3）2-5-fun_sum.c為fun_sum函數的定義：（4）2-5-fun_avg.c為fun_avg函數的定義 ：172.3.1 編寫編寫makefile文件文件q步驟步驟 2:編輯makefile文件rootlocalhost root#vim makefile2-5 makefile內容：內容：q步驟步驟 3:用make命令編譯程序rootlocalh

10、ost root#make f makefile2-5q步驟步驟 4: 用make命令再次編譯q修改4個文件中的一個，重新用make編譯，會發(fā)現只編譯了2-5-main.c程序，另外的2個c源程序文件根本沒有重新編譯。q步驟步驟 5:運行程序rootlocalhost root#./2-5從結果來看，在沒有使用從結果來看，在沒有使用gcc編譯器編譯器命令情況下，依然把設計的程序編命令情況下，依然把設計的程序編譯成了可執(zhí)行文件，實現了設計的譯成了可執(zhí)行文件，實現了設計的功能，可見功能，可見make工程管理器調用了工程管理器調用了gcc編譯器，編譯器，makefile文件的編寫是文件的編寫是重點。

11、重點。182.3.2 makefile變量的使用變量的使用q例例2.6：設計一個程序，程序運行時從三道題目中隨機抽取一道，題目存放在二維數組中。 q步驟步驟 1:分析程序、分割文件q此程序有主函數main和自定義函數fun_shuiji，可以分割成兩個“.c”程序文件；再把函數聲明和用到的庫函數的頭文件，分割到一個獨立的自定義頭文件“shuiji.h”；因此，可將此程序分割成3個文件。 （1）2-6-main.c為主程序 （2）shuiji.h為頭文件 （3）2-6-fun_sum.c文件192.3.2 makefile變量的使用變量的使用q步驟步驟 2:編輯makefile文件rootloc

12、alhost root#vim makefile2.6q一般的一般的makefile寫法：寫法：q使用變量的makefile寫法如下： q步驟步驟 3:用make命令編譯程序rootlocalhost root#make f makefile2-6 q步驟步驟 4:運行程序rootlocalhost root#./2-6202.3.2 makefile變量的使用變量的使用qMakefile中常見預定義變量212.3.2 makefile變量的使用變量的使用qMakefile 中常見自動變量思考題：如果此例的題目數、題目內容以及隨機抽取的思考題：如果此例的題目數、題目內容以及隨機抽取的題目量，都

13、由用戶決定，應該如何修改程序？題目量，都由用戶決定，應該如何修改程序？makefile文件要不要修改？文件要不要修改？222.3.3 make和和makefileq makefile文件主要包含了5部分內容：q 顯式規(guī)則。說明了如何生成一個或多個目標文件。由makefile文件的創(chuàng)作者指出，包括要生成的文件、文件的依賴文件、生成的命令。q 隱式規(guī)則。由于make有自動推導的功能，所以隱式的規(guī)則可以比較粗糙地簡略書寫makefile文件，這是由make所支持的。1. 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makefile文件執(zhí)行時，

14、其中的變量都會擴展到相應的引用位置上。232.3.3 make和和makefileq 文件指示。其包括3個部分，一個是在一個makefile文件中引用另一個makefile文件；另一個是指根據某些情況指定makefile文件中的有效部分；還有就是定義一個多行的命令。q 注釋。makefile文件中只有行注釋，其注釋用“#”字符。如果要在makefile文件中使用“#”字符，可以用反斜框進行轉義，如：“#”。 242.3.3 make和和makefileGNU的make工作時的執(zhí)行步驟： q 讀入所有的makefile文件。q 讀入被include包括的其他makefile文件。q 初始化文件中

15、的變量。q 推導隱式規(guī)則，并分析所有規(guī)則。q 為所有的目標文件創(chuàng)建依賴關系鏈。q 根據依賴關系，決定哪些目標要重新生成。q 執(zhí)行生成命令。252.4 autotools的使用的使用q autotools工具只需用戶輸入簡單的目標文件、依賴文件、文件目錄等就可以輕松地生成makefile了。q 可以完成系統配置信息的收集，從而可以方便地處理各種移植性的問題。q autotools是系列工具，包含有：q aclocalq autoscanq autoconfq autoheader1. automake262.4 autotools的使用的使用q用autotools產生Makefile文件的總體流

16、程 272.4 autotools的使用的使用q利用autotools系列工具生成“Makefile”文件的基本步驟 ：282.4 autotools的使用的使用q例例2.7：利用例2.3中的兩個程序文件“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。 q步驟步驟 1: 使用autoscan。292.4 autotools的使用的使用q步驟步驟 2: 修改“configure.scan”文件，重命名成“configure.in”文件q修改時需要增加一個宏AM_INIT_A

17、UTOMAKE(PACKAGE，VERSION)，還要把AC_CONFIG_HEADER更改為AM_CONFIG_HEADER。q修改后，用mv命令重命名：rootlocalhost root#mv configure.scan configure.inq步驟步驟 3: 使用aclocal、autoconf和autoheaderq步驟步驟 4:使用automake automake需要的腳本配置文件是“Makefile.am”，這個文件需要自己建立。rootlocalhost root#vim Makefile.am特別說明：q AUTOMAKE_OPTIONS為設置automake的選項。a

18、utomake提供了3種軟件等級：foreign、gnu、gnits，讓用戶選擇使用，默認等級是gnu?，F在使用的foreign只是檢測必要的文件。qbin_PROGRAMS定義了要產生的執(zhí)行文件名。如果產生多個可執(zhí)行文件，每個文件名用空格隔開。qfile_SOURCES定義file這個執(zhí)行程序的依賴文件。同樣的，對于多個執(zhí)行文件，那就要定義相應的file_SOURCES。AUTOMAKE_OPTIONS=foreignbin_PROGRAMS=testtest_SOURCES=2.7.main.c 2.7.avg.c302.4 autotools的使用的使用q步驟步驟 5:運行configureq步驟步驟 6: 將程序打包發(fā)布rootlocalhost automake# make distrootlocalhost automake# ls312.4 autotools的使用的使用q 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：q 解壓：tar test-1.0-tar.gz q 輸入“./configure”，執(zhí)