Linux嵌入式开发——C编程

一、编写C程序

我们目前就是使用VIM编辑器编写程序，当然，也可以使用vscode，但是vscode我们在后面介绍。

1.1、设置vim编辑器

首先我们需要设置vim编辑器的一个TAB=4个字节，来使得与我们的编程习惯相类似。具体操作如下所示：

首先输入如下命令：

sudo vi /etc/vim/vimrc

然后在最后一行输入 set ts=4,即可。然后设置vim编译器显示行号，便于我们观察，只需要在刚刚的文件后面再加上set nu即可。最终结果如下所示：

1.2、编写C程序

我们main.c 文件输入如下内容：

#include<stdio.h>int main(void){printf("hello world!\r\n");return 0;
}

二、编译C程序

编译的话，我们是使用gcc编译器去编译C程序。具体操作如下所示：

• -c：只编译不链接为可执行文件，编译器将输入的.c 文件编译为.o 的目标文件。
• -o：<输出文件名>用来指定编译结束以后的输出文件名，如果不使用这个选项的话 GCC 默认编译出来的可执行文件名字为 a.out。
• -g：添加调试信息，如果要使用调试工具(如 GDB)的话就必须加入此选项，此选项指示编译的时候生成调试所需的符号信息。
• -O：对程序进行优化编译，如果使用此选项的话整个源代码在编译、链接的的时候都会进行优化，这样产生的可执行文件执行效率就高。
• -O2：比-O 更幅度更大的优化，生成的可执行效率更高，但是整个编译过程会很慢。

当我们直接输入gcc xxx的时候，会默认生成一个a.out的可执行文件，如下所示：

gcc main.c

每一个文件都叫a.out也不是办法，我们为了美观，就指定一个我们想要的名字，但是需要使用-o命令，我们看一下具体使用方法：

gcc main.c -o main

值得我们注意的就是他的报错，我们需要进行了解!

我们在第四行的时候，没有把我们的 “\r\n”，放到引号内，我们看一下会产生什么效果。

#include<stdio.h>int main(void){printf("hello world!"\r\n);return 0;
}

就是在疯狂提示我们第四行，而且具体位置都给出了，和dev-c++类似，我们加以注意就好。

main.c: In function ‘main’:
main.c:4:30: error: stray ‘\’ in program4 |         printf("hello world!"\r\n);|                              ^
main.c:4:30: error: expected ‘)’ before ‘r’4 |         printf("hello world!"\r\n);|               ~              ^~|                              )
main.c:4:32: error: stray ‘\’ in program4 |         printf("hello world!"\r\n);|                                ^

三、make工具和Makefile文件

我们在编程过程中，经常出现许多的.C文件和.H文件，如果还是像上面一样，一个一个地用gcc去编译，显得比较的繁琐。而且当其中一个文件进行修改以后，整个文件需要重新编译，当项目包含文件较多时，这个是很浪费时间的。综上所述，这时候就需要一个自动化的编译工具，而他们就是我们的make和Make file，接下来我们就来看一看吧！

make：一般说GNU Make，是一个命令工具，是一个解释 makefile 中指令的命令 工具，用于将源代码文件编译为可执行的二进制文件，make工具主要用于完成自动化编译。make工具编译的时候需要Makefile文件提供编译文件。

Makefile：make工具所使用的文件，Makefile指明了编译规则。

3.1、编写C程序

接下来，我们就来编写一个小型的文件，一共包含3个.c文件，2个.h文件。然后看一看make和Makefile是如何起作用的，具体代码如下所示：

C文件

// main.c  #include <stdio.h>#include "input.h"#include "calcu.h"int main(void){int a, b, num;input_int(&a, &b);num = calcu(a, b);printf("%d + %d = %d\r\n",a, b, num);return 0;}

// input.c#include <stdio.h>#include "input.h"void input_int(int *a, int *b){printf("input two num:");scanf("%d %d", a, b);printf("\r\n");}

// calcu.c #include "calcu.h"int calcu(int a, int b){return (a + b);}

H文件

// calcu.h   #ifndef _CALCU_H#define _CALCU_Hint calcu(int a, int b);#endif

// input.c#ifndef _INPUT_H#define _INPUT_Hvoid input_int(int *a, int *b);#endif

接下来，我们就来了解一下make工具的具体使用方法。

3.2、不使用make工具

我们不使用make工具，就只能将文件一起编译，使用的命令如下所示：

gcc main.c calcu.c input.c -o main

但是这样的话，每当我们对代码进行修改的时候，再次编译，便会将我们的源代码全部重新编译一下，前面说了，这样特别占用时间。有没有好办法能改进一下呢，答案是有，但是不多。那就是全部生成.o 文件，然后再连接到一起，每次有文件需要修改，便重新编译这一个文件，再次连接即可，但是这样，其实也很麻烦，所以就只能使用我们的make工具了。

gcc -c main.c
gcc -c input.c
gcc -c calcu.c
gcc main.o input.o calcu.o -o main# 当有文件需要修改
gcc -c input.c
gcc main.o input.o calcu.o -o main

3.3、使用make工具和Makefile文件编译

要想使用我们的make工具，我们首先需要在工程目录下创建名为“Makefile”的文件，然后在Makefile文件夹输入如下语句。（具体语法后面会介绍）

# 要得到main目标，需要main.o input.o calcu.o，需要执行
# gcc -o main main.o input.o calcu.o命令，后面的都是这样的。
main: main.o input.o calcu.ogcc -o main main.o input.o calcu.omain.o: main.cgcc -c main.cinput.o: input.cgcc -c input.ccalcu.o: calcu.cgcc -c calcu.c# clear需要执行的命令
clean:rm *.orm main

然后输入make指令即可。

make

运行结果如下所示：

gcc -c main.c
gcc -c input.c
gcc -c calcu.c
gcc -o main main.o input.o calcu.o

当我们修改其中一个文件时，看一下再次执行会产生什么样的后果。

gcc -c input.c
gcc -o main main.o input.o calcu.o

我们可以看到，只有修改后的文件被重新编译了，这样就比较自动化了。然后输入clear指令，就会发现我们需要清除的文件也清除了。

mclear

运行结果：

rm *.o
rm main

`

当我们修改其中一个文件时，看一下再次执行会产生什么样的后果。

gcc -c input.c
gcc -o main main.o input.o calcu.o

我们可以看到，只有修改后的文件被重新编译了，这样就比较自动化了。然后输入clear指令，就会发现我们需要清除的文件也清除了。

mclear

运行结果：

rm *.o
rm main