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集成开发工具（Integrated Development Environment，IDE）

IDE开发程序非常方便，因为它们提供了程序的编译、运行、调试、项目管理一条龙的服务，
使用IDE的唯一缺陷就是这些IDE安装文件往往很大，编译创建工程时候生成的临时文件很多。略显笨重和臃肿，
大量的封装确实容易上手和使用，方便用户编程，但是也掩盖了底层编译、调试的过程，不利于新手学习。


代码编辑工具：Vim、gedit

在Linux环境下，使用Vim之前首先要安装，
虽然现在大多数UNIX、GNU/Linux操作系统默认安装Vim，但是也有一些操作系统，如Ubuntu，系统自带的默认文本编辑工具是Vi，Vi是 visual interface的简写，
以前系统编辑文本都使用行编辑器ex命令，后来才有了Vi工具，作为ex的可视化操作接口，可以直接可视化编辑文本，比使用纯命令行处理文本方便了很多，

Vi有很多不完善的地方，比如只能单步撤销、不能使用方向键等，所以就出现了Vi的加强版——Vi Improved，即Vim。
Vim针对Vi做了很多的改进，比如增加了多级撤销、多窗口操作、关键字自动补全等功能，甚至可以通过插件来扩展和配置更多的功能。

Vim安装命令：

# apt-get install vim    //Ubuntu操作系统的安装命令，#开头表示当前命令是以root权限运行的
$ sudo apt-get install vim    //Ubuntu操作系统的安装命令，$开头表示当前命令是以普通用户权限运行的
# yum install vim     //Fedora操作系统的安装命令
# brew install vim    //macOS操作系统的安装命令

使用vim -v查看是否安装成功！


程序编译工具：GCC、make

C语言的GCC编译过程

注意：GCC并不是真正的C编译器，它是GNU C编译器工具中的一个二进制工具，
在编译程序时候，GCC会首先运行，然后由GCC分别调用预处理器、编译器、汇编器、连接器等工具来完成整个GCC编译过程。

GCC的编译器参数（控制编译过程）：

  • -E ：只对C源程序进行预处理，不编译。即宏定义展开、头文件展开、条件编译等，同时将代码中的注释删除，这里并不会检查语法
  • -S ：只编译到汇编文件。即检查语法，将预处理后文件编译生成汇编文件
  • -c ：只编译生成目标文件，不进行链接。即将汇编文件生成目标文件(二进制文件)
  • -o ：指定输出的可执行文件。因为C语言写的程序是需要依赖各种库的，所以编译之后还需要把库链接到最终的可执行程序中去，最终生成一个可执行目标文件（或者简称为可执行文件），可以被加载到内存中，由系统执行。
  • -g ：生成带有调试信息的debug文件
  • -O2 ：代码编译优化等级，一般选择2
  • -W ：在编译中开启警告（warming）信息
  • -I ：大写的I，在编译时候指定头文件的路径
  • -l : 小写的L，指定程序使用的函数库
  • -L ：大写的L，指定函数库的路径

GCC编译程序非常方便，但是也有弊端：
例如，在一个多文件的项目中，如果C源文件过多，如编译Linux内核源码，大概有30 000 多个源文件，使用GCC命令编译，则是这样的
# gcc -o vmlinux main.c usb.c device.c hub.c ...
后面得跟上30 000多个源文件名，这显然是不合理的

所以，针对多文件的编译，可以使用make命令
make其实也是一个编译工具，只不过make在编译程序的时候，需要依赖一个Makefile的文件：生成一个可执行文件所依赖的所有C源文件都在这个Makefile文件中指定。
在Makefile中，通过定义一个个规则，来描述各个要生成的目标文件所依赖的源文件及编译命令，最后链接器将这些目标文件组装在一起，生成可执行文件。

make具体的原理流程：
当使用make编译一个工程时，make首先会解析Makefile，根据Makefile文件中定义的规则和依赖关系，分析出生成可执行文件和各个目标文件所依赖的源文件，并根据这些依赖关系构建出一个依赖关系树。然后根据这个依赖关系和Makefile定义的规则一步一步依次生成这些目标文件，最后将这些目标文件链接在一起，生成最终的可执行文件。

举一个例子：

假设一个项目有两个源文件：main.c和sum.c

//main.c
#include<stdio.h>
int add(int a, int b);
int main(void)
{
	int sum = 0;
	sum = add(3,4);
	printf("sum:%d\n",sum);
	return 0;
}

//sum.c
int add(int a,int b)
{
	return a+b;
}

如果使用GCC编译的话，命令如下所示：
# gcc -0 hello main.c sum.c

如果使用make工具来编译，那么首先我们需要编写一个Makefile文件：
一个Makefile通常是由一个个规则构成的，规则是构成Makefile的基本单元。一个规则通常由目标、目标依赖和命令3部分组成

目标：目标依赖
	命令
  • 目标：一般是我们要生成的可执行文件或各个源文件对应的目标文件
  • 目标依赖：生成目标所需要依赖的源文件
  • 命令：可以编译命令、链接命令或Shell命令，命令必须以Tab键开头

具体的书写：

.PHONY: all clean
all:hello
hello:main.o sum.o
	gcc -o hello main.o sum.o
main.o:main.c
	gcc -c main.c
sum.o:sum.c
	gcc -c sum.c
clean:
	rm -f main.o sum.o hello

解释:
Makefile 文件中使用 .PHONY 声明的目标是一个伪目标，伪目标并不是一个真正的文件名，可以看作一个标签。伪目标比较特殊，一般无依赖，主要用来无条件执执行一些命令，如清理编译结果和中间零时文件。
一个规则可以像伪目标那样无目标依赖，无条件地执行一些命令操作，也可以没有命令，只表示单纯的依赖关系，如上面Makefile文件中的all伪目标。
执行的时候，需要将Makefile与main.c和sum.c放置同一目录下，然后再命令环境下输入make命令直接编译项目

# make
gcc -c main.c
gcc -c sum.c
gcc -o hello main.o sum.o

也可以使用 make clean 命令清理程序的编译结果和生成的零时中间文件

make clean
rm -f hello main.o sum.o

Makefile 文件名的第一个字母一般大写，小写也不会出错，因为make在编译程序的时候，会首先查找当前目录下的Makefile文件，找不到再去找makefile或GNUmakefile文件，当这三个都找不到的时候，make就会报错！


项目管理工具：Git

版本控制系统一般分为集中式版本控制系统和分布式版本控制系统

  • 集中式版本控制系统

    • 软件的各个版本的代码快照只保存在服务器；
      用户想要查看某个版本的代码，需要从版本库中拉取到本地计算机上，查看和修改后，再保存到服务器上。
    • 缺点：
      因为存储在服务器上，使用时需要联网；
      一般收费；
      可能被员工删库跑路。
    • 典型代表：
      小乌龟 TortoiseSVN

  • 分布式版本控制系统

    • 不再将整个版本库保存在一个服务器上，而是保存在每个员工的计算机上。
    • 优点：
      免费；
      老板不怕被删库跑路。
    • 典型代表：
      Git

早期使用TortoiseSVN的比较多，自从Linux内核作者Linus开发出Git这款免费的版本控制工具后，Git变得越来越流行。


参考：
[1]嵌入式C语言自我修养：从芯片、编译器到操作系统/王利涛编著.——北京：电子工业出版社，2021.4


posted @ 2021-07-28 11:21  言非  阅读(243)  评论(0)  编辑  收藏  举报