Linux C 入门

学习LINUX系统编程一书总结而来，全手打整理，帮助记忆和复习查看。

Linux C 编程入门

• GCC 编译器
  • 主要选项如下： -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。
  • gcc 命令 p
  • 编译流程 预处理 ==》编译==》汇编==》链接
    • 预处理
      • 预处理就是展开所有的头文件、替换程序中的宏、解析条件编译并添加到文件中。
    • 编译 gcc -c filename.c
      • 编译是将经过预编译处理的代码编译成汇编代码，也就是我们常说的程序编译。
    • 汇编
      • 汇编就是将汇编语言文件编译成二进制目标文件。
    • 链接 gcc -o filename.o
      • 链接就是将汇编出来的多个二进制目标文件链接在一起，形成最终的可执行文件，链接的时候还会涉及到静态库和动态库等问题。
• Makefile 基础
  • 描述哪些文件需要编译、哪些需要重新编译的文件就叫做 Makefile，Makefile 就跟脚本文件一样， Makefile 里面还可以执行系统命令。
  • 主要功能
    • 1、如果工程没有编译过，那么工程中的所有.c 文件都要被编译并且链接成可执行程序。
    • 2、如果工程中只有个别 C 文件被修改了，那么只编译这些被修改的 C 文件即可。
    • 3、如果工程的头文件被修改了，那么我们需要编译所有引用这个头文件的 C 文件，并且链接成可执行文件。
  • 易错点
    • 1、 Makefile 中命令缩进没有使用 TAB 键！
    • 2、 VI/VIM 编辑器使用空格代替了 TAB 键！ 修改文件/etc/vim/vimrc，在文件最后面加上 set noexpandtab
• Makefile 语法
  • Make 的执行过程
    • 1、 make 命令会在当前目录下查找以 Makefile(makefile 其实也可以)命名的文件。
    • 2、当找到 Makefile 文件以后就会按照 Makefile 中定义的规则去编译生成最终的目标文件。
    • 3、当发现目标文件不存在，或者目标所依赖的文件比目标文件新(也就是最后修改时间比目标文件晚)的话就会执行后面的命令来更新目标。
  • Makefile 变量
    • 1、赋值符“=”
    • 2、赋值符“:=”
    • 3、赋值符“?=”
    • 4、变量追加“+=”
  • Makefile 模式规则 模式规则中，至少在规则的目标定定义中要包涵“%”，否则就是一般规则
    • 目标中的“%”表示对文件名的匹配
    • “%”表示长度任意的非空字符串
    • 比如“%.c”就是所有的以.c 结尾的文件
  • Makefile 自动化变量 (红色 常用)
  • Makefile 伪目标
    • 声明方式： .PHONY : clean（目标1） 目标2
    • 作用： 声明 clean 为伪目标以后不管当前目录下是否存在名为“clean”的文件，输入“make clean”的话规则后面的 rm 命令都会执行。
  • Makefile 条件判断
    • 语法（2个）
      • <条件关键字> <条件为真时执行的语句> endif
      • <条件关键字> <条件为真时执行的语句> else <条件为假时执行的语句> endif
    • 条件关键字（4个）
      • ifeq 判断是否相等
        • 用法： ifeq (<参数 1>, <参数 2>) ifeq ‘<参数 1 >’ ,‘ <参数 2>’ ifeq “<参数 1>” , “<参数 2>” ifeq “<参数 1>” , ‘<参数 2>’ ifeq ‘<参数 1>’ , “<参数 2>” 上述用法中都是用来比较“参数 1”和“参数 2”是否相同，如果相同则为真，“参数 1”和“参数 2”可以为函数返回值。
      • ifneq 判断是否不相等
      • ifdef 判断“变量名”是否为空
        • 用法： ifdef <变量名>
      • ifndef 含义与 ifdef 相反
  • Makefile 函数使用
    • 语法
      • $(函数名 参数集合) or ${函数名 参数集合}
    • 函数列表
      • 字符串处理函数（11个） （详细示例请查看该函数注释）
        • subst
          • 示例： $(subst ee,EE,feet on the street) 把“feet on the street”中的“ee”替换成“EE”，返回结果是“fEEt on the strEEt”。
          • 语法：$(subst <from>,<to>,<text>)
          • 名称：字符串替换函数——subst。
          • 功能：把字串<text>中的<from>字符串替换成<to>。
          • 返回：函数返回被替换过后的字符串。
        • patsubst
          • 示例： $(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c) 把字串“x.c.c bar.c”符合模式[%.c]的单词替换成[%.o]，返回结果是“x.c.o bar.o” 备注： 这和我们前面“变量章节”说过的相关知识有点相似。 如： “$(var:<pattern>=<replacement>)” 相当于 “$(patsubst <pattern>,<replacement>,$(var))”， 而“$(var: <suffix>=<replacement>)” 则相当于 “$(patsubst %<suffix>,%<replacement>,$(var))”。 例如有：objects = foo.o bar.o baz.o， 那么，“$(objects:.o=.c)”和“$(patsubst %.o,%.c,$(objects))”是一样的。
          • 语法：$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)
          • 名称：模式字符串替换函数——patsubst。
          • 功能：查找<text>中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔）是否符合模式<pattern>，如果匹配的话，则以<replacement>替换。这里，<pattern>可以包括通配符“%”， 表示任意长度的字串。 如果<replacement>中也包含“%”， 那么， <replacement>中的这个“%”将是<pattern>中的那个“%”所代表的字串。（可以用“\”来转义， 以“\%”来表示真实含义的“%”字符）
          • 返回：函数返回被替换过后的字符串。
        • strip
          • 示例： $(strip a b c ) 把字串“a b c ”去到开头和结尾的空格，结果是“a b c”。
          • 语法：$(strip <string>)
          • 名称：去空格函数——strip。
          • 功能：去掉<string>字串中开头和结尾的空字符。
          • 返回：返回被去掉空格的字符串值。
        • findstring
          • 示例： $(findstring a,a b c) $(findstring a,b c) 第一个函数返回“a”字符串，第二个返回“”字符串（空字符串）
          • 语法：$(findstring <find>,<in>)
          • 名称：查找字符串函数——findstring。
          • 功能：在字串<in>中查找<find>字串。
          • 返回：如果找到，那么返回<find>，否则返回空字符串。
        • filter
          • 示例： sources := foo.c bar.c baz.s ugh.h foo: $(sources) cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo $(filter %.c %.s,$(sources))返回的值是“foo.c bar.c baz.s”。
          • 语法：$(filter <pattern...>,<text>)
          • 名称：过滤函数——filter。
          • 功能：以<pattern>模式过滤<text>字符串中的单词，保留符合模式<pattern>的单词。可以有多个模式。
          • 返回：返回符合模式<pattern>的字串。
        • filter-out
          • 示例： objects=main1.o foo.o main2.o bar.o mains=main1.o main2.o $(filter-out $(mains),$(objects)) 返回值是“foo.o bar.o”。
          • $(filter-out <pattern...>,<text>)
          • 名称：反过滤函数——filter-out。
          • 功能：以<pattern>模式过滤<text>字符串中的单词，去除符合模式<pattern>的单词。可以有多个模式。
          • 返回：返回不符合模式<pattern>的字串。
        • sort
          • 示例： $(sort foo bar lose) 返回“bar foo lose” 。 备注： sort 函数会去掉<list>中相同的单词。
          • $(sort <list>)
          • 名称：排序函数——sort。
          • 功能：给字符串<list>中的单词排序（升序）。
          • 返回：返回排序后的字符串。
        • word
          • 示例： $(word 2, foo bar baz) 返回值是“bar”。
          • $(word <n>,<text>)
          • 名称：取单词函数——word。
          • 功能：取字符串<text>中第<n>个单词。 （从一开始）
          • 返回：返回字符串<text>中第<n>个单词。如果<n>比<text>中的单词数要大，那么返回空字符串
        • wordlist
          • 示例： $(wordlist 2, 3, foo bar baz) 返回值是“bar baz”。
          • $(wordlist <s>,<e>,<text>)
          • 名称：取单词串函数——wordlist。
          • 功能：从字符串<text>中取从<s>开始到<e>的单词串。<s>和<e>是一个数字。
          • 返回：返回字符串<text>中从<s>到<e>的单词字串。如果<s>比<text>中的单词数要大，那么返回空字符串。如果<e>大于<text>的单词数，那么返回从<s>开始，到<text>结束的单词串。
        • words
          • 示例： $(words, foo bar baz) 返回值是“3”。 备注： 如果我们要取<text>中最后的一个单词，我们可以这样：$(word $(words <text>),<text>)。
          • $(words <text>)
          • 名称：单词个数统计函数——words。
          • 功能：统计<text>中字符串中的单词个数。
          • 返回：返回<text>中的单词数。
          • 备注：如果我们要取<text>中最后的一个单词，我们可以这样：$(word (words <text>),<text>)。
        • firstword
          • 示例： $(firstword foo bar) 返回值是“foo”。 备注： 这个函数可以用 word 函数来实现：$(word 1,<text>)。
          • $(firstword <text>)
          • 名称：首单词函数——firstword。
          • 功能：取字符串<text>中的第一个单词。
          • 返回：返回字符串<text>的第一个单词。
          • 备注：这个函数可以用 word 函数来实现：$(word 1,<text>)。
      • 文件名操作函数(7个) （详细示例请查看该函数注释）
        • dir
          • 示例： $(dir src/foo.c hacks) 返回值是“src/ ./”。
          • $(dir <names...>)
          • 名称：取目录函数——dir。
          • 功能：从文件名序列<names>中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜（“/”）之前的部分。如果没有反斜杠，那么返回“./”。
          • 返回：返回文件名序列<names>的目录部分。
        • notdir
          • 示例： $(notdir src/foo.c hacks) 返回值是“foo.c hacks”。
          • $(notdir <names...>)
          • 名称：取文件函数——notdir。
          • 功能：从文件名序列<names>中取出非目录部分。非目录部分是指最后一个反斜杠（“ /”）之后的部分。
          • 返回：返回文件名序列<names>的非目录部分。
        • suffix
          • 示例： $(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks) 返回值是“.c .c”。
          • $(suffix <names...>)
          • 名称：取后缀函数——suffix。
          • 功能：从文件名序列<names>中取出各个文件名的后缀。
          • 返回：返回文件名序列<names>的后缀序列，如果文件没有后缀，则返回空字串。
        • basename
          • 示例： $(basename src/foo.c src-1.0/bar.c hacks) 返回值是“src/foo src-1.0/bar hacks”。
          • $(basename <names...>)
          • 名称：取前缀函数——basename。
          • 功能：从文件名序列<names>中取出各个文件名的前缀部分。
          • 返回：返回文件名序列<names>的前缀序列，如果文件没有前缀，则返回空字串。
        • addsuffix
          • 示例： $(addsuffix .c,foo bar) 返回值是“foo.c bar.c”。
          • $(addsuffix <suffix>,<names...>)
          • 名称：加后缀函数——addsuffix。
          • 功能：把后缀<suffix>加到<names>中的每个单词后面。
          • 返回：返回加过后缀的文件名序列。
        • addprefix
          • 示例： $(addprefix src/,foo bar) 返回值是“src/foo src/bar”。
          • $(addprefix <prefix>,<names...>)
          • 名称：加前缀函数——addprefix。
          • 功能：把前缀<prefix>加到<names>中的每个单词后面。
          • 返回：返回加过前缀的文件名序列。
        • join
          • 示例： $(join aaa bbb , 111 222 333) 返回值是“aaa111 bbb222 333”。
          • $(join <list1>,<list2>)
          • 名称：连接函数——join。
          • 功能：把<list2>中的单词对应地加到<list1>的单词后面。如果<list1>的单词个数要比<list2>的多，那么，<list1>中的多出来的单词将保持原样。如果<list2>的单词个数要比<list1>多，那么，<list2>多出来的单词将被复制到<list2>中。
          • 返回：返回连接过后的字符串。
      • 特殊函数（若干个） (详细示例请查看该函数注释）
        • foreach 函数
          • 语法：
        • if 函数
        • call 函数
        • origin 函数
        • shell 函数
        • 控制 make 的函数