Make
GNU： 一个 自由软件操作系统
GCC： GNU Compiler Collection
Make工具： 通过调用makefile文件中用户指定的命令来进行编译和链接
CMake： 跨平台生成对应平台的makefile
GCC
GCC是GNU平台的编译器集合，支持C、C++、Java、Objective-C 等多种编程语言。下文默认示例为C，对于C++，将命令中的gcc改为g++即可
常见后缀
| 后缀 | 说明 | 其它 | 示例 |
|---|---|---|---|
| .a | 静态库 | 编译过程中被载入，static object library (archive) ar -r [libname.a] [.o][.o]... 生成 |
若有错，编译时报错;主程序编译完成后删除引用的.a无影响 |
| .so | 动态库 | 程序运行后被载入，shared object library gcc -shared [.o][.o]... -o [libname.so] 生成 |
-- |
| .c | C源码 | -- | hello.c |
| .cpp | C++源码 | .C .cc .c++ .cp .cpp .cxx | -- |
| .h | C/C++ header 文件 | .hpp->C++ | -- |
| .i | 预处理后的C源码 | 预处理器(cpp)根据#开头的命令修改.c源码文本，例如：直接插入需要include的header文件内容 |
hello.i |
| .ii | 预处理后的C++源码 | -- | -- |
| .o | 可重定位目标程序 | 二进制 | hello.o |
| .s | 汇编程序文本 | -- | hello.s |
- .a静态库示例:
gcc -c add.c minus.c ## add.o minus.o
ar -r libname.a add.o minus.o ## libname.a
## use .a lib
gcc hello.c libname.a -o hello_a
gcc hello.c add.o minus.o -o hello_direct ## 默认变成.a静态库后编译
- .so动态库示例: 注意，libxxx.so，-l 应填写xxx; -L是libxxx.so所在的文件夹
gcc -c -fpic add.c minus.c ## add.o minus.o
gcc -shared add.o minus.o -o libname.so ## libname.so
## use .so lib
### gcc [.c] -o [exec_file] -l [libname] -L [lib PATH];
### add in makefile:-Wl,rpath[lib PATH]
gcc hello.c -o hello_so -l name -L ./
常用指令
- gcc：识别后缀以决定调用C/C++ compiler，链接、编译程序 (不会自动链接STL)
- c++/g++：调用C++ compiler，链接、编译C++程序 (自动链接标准库STL)
- configure：配置值、创建makefile
- Options for Linking:
- 疑问：libgcc与glibc交叉编译？
gcc -shared-libgccneeds to build supplementary stub code for constructors to work gcc -v -x c -E查看默认header路径- GNU Binutils
C编译步骤
C在执行编译时， gcc -o hello hello.c可依次拆解为：
- 预处理：预处理器(cpp)根据
#开头的命令修改C源码文本，例如：直接插入需要include的header文件内容 - 编译：编译器(ccl)将C文本转换为汇编文本
- 汇编：汇编器(as)将汇编文本翻译为机器语言指令
- 链接：链接器(ld)链接多个文件，汇合成一个可执行文件；例如: 当 hello程序 需要调用 printf.0 时
gcc -E hello.c > hello.i # 预处理, 源码[文本]->预处理源码[文本] via 预处理器cpp
gcc -S hello.c -o hello.s # ->汇编程序[文本] via 编译器ccl
gcc -c hello.c -o hello.o # ->可重定位目标程序[二进制] via 汇编器as
gcc hello.c -o hello # ->可执行目标程序[二进制] via 链接器ld
tips: 每一步输入包含多个文件时，依次放置即可，例如：gcc -c add.c minus.c
Make
基本格式
targets : prerequisties
[tab]command
.PHONY: plabel
plabel:
[tab]command
- targets/prerequisties 可以是 label/执行文件/ObjectFile
- 根据command生成targets文件或label
- 若当前目录存在targets文件，且早于prerequisties文件生成，会重新生成targets文件；不然就直接使用这个targets文件
- .伪目标只是 label
- 需要用.PHONY声明伪目标；防止其与本目录文件混淆
示例一
在运行文件夹生成'Makefile' （也可以是'makefile'，无需后缀）；随后命令行运行：make all
files := 1.txt 2.txt
all: hello create clean
hello:
echo "Hello, World"
create:
@touch $(files)
@ls 1.txt
.PHONY: clean
clean:
rm -r $(files)
make all相当于依次执行make hello; make create; make clean@隐藏运行的命令，只输出结果- 如果当前目录存在一个'clean'文件，同时又没有声明
.PHONY: clean；会显示make: 'clean' is up to date.（将clean视为'clean'文件）
示例二
exec: nofile
@echo 'exec running'
nofile: routine.o
@echo 'nofile running'
routine.o: base.c
@echo 'routine running'
@cat base.c > routine.o
base.c:
@echo 'base running'
@echo 'Hello' > base.c
第一次运行make exec ：层层下推运行以取得 prerequisties
routine running
nofile running
exec running
第二次运行make exec ：routine.o已存在，无需再运行生成
nofile running
exec running
此时运行 make routine.o 显示 make: 'routine.o' is up to date.；但如果更新 base.c (使targets文件早于prerequisties文件生成) 再运行 make routine.o 则显示 routine running
变量
var1 := value1
var2 := value2
var3 := value3
.PHONY:exec
exec:${var3}
${var3}: ${var1} $(var2)
@echo $@ ## target
@echo $< ## 1st prerequisties
@echo $^ ## all prerequisties
${var1}:
@echo 'get var1'
${var2}:
@echo 'get var1'
=是简单的赋值符号，左值将随右值而改变；:=立即赋值，右值改变但左值不会随之更改；?=对未定义变量进行赋值 (i.e.若此变量已有赋值，?=将不做改变)+=累加：str或int\续行符：当代码过长时val := AA时,$(val:%=XX%)返回XXAA；相当于在val变量前加上某些短句
函数
函数调用方法：
callfn := $(fn args) ## ${fn args}
## fn: 函数名
## args: 参数，以','分隔
| 常用函数 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|
| shell | $(shell find . -name '*.c') |
-- |
| subst | $(subst aa,X,aaaaa)output: XXa |
$(subst <from>,<to>,<text>) 将text中from字段依次替换为to字段 |
| patsubst | $(patsubst %.a, X, a.a b.b c.c)output: X b.b c.c |
$(patsubst <pattern>,<to>,<text>) 将text中符合pattern的字段替换为to字段 |
| filter | $(filter %.a, a.a b.b c.c)output: a.a |
获取符合pattern字段 |
| foreach | $(foreach i,'1 2 3',-L${i})output: -L1 -L2 -L3 |
$(foreach <var>,<list>,<text>)for each var in list, do text |
| dir | $(dir /d1/aa d2/bb)output: /d1/ d2/ |
$(dir <names>)取文件名序列中的目录(最后一个 /前部分) |
| notdir | $(notdir /d1/aa d2/bb)output: aa bb |
$(notdir <names>)取文件名序列中的文件名(最后一个 /后部分) |
| basename | $(basename aa.ao bb.bo)output: aa bb |
$(basename <names>)去除后缀 |
C/C++编译
| 选项 | 说明 | 其它 |
|---|---|---|
-m64 |
编译为64位程序 | -- |
-std= |
编译标准 | -std=c++11,-std=c++14 |
-g |
包含调试信息 | -- |
-w |
不显示警告 | -- |
-O |
优化等级 | c++通常 -O3 |
-I |
header文件路径 | -- |
fPIC |
全使用相对地址 | 无绝对地址；代码可以被加载到内存的任意位置执行(共享库所要求的，其被加载时于内存的位置不固定) |
-l |
库名 | libxxx.so，-l 应填写xxx |
-L |
库路径 | libxxx.so所在的文件夹 |
-Wl,<option> |
-- | 将','分隔的option传递给ld |
rpath= |
-- | 运行时去此目录下寻找.so文件 |
- 当 targets/prerequisties 没有被明确的规则定义的时候，Make会使用相应的隐含规则来实现，e.g. 语句
x: y.o z.o需要的.o文件当前不存在且没指定生成，make会生成 x/y/z.o 再cc x.o y.o z.o -o x - CC, CXX, CFLAGS, CXXFLAGS, CPPFLAGS, LDFLAGS
C编译步骤示例：(动/静态库同样参考上文，其中动态库增加-Wl,rpath=)
c_srcs := $(shell find . -name '*.c')
c_objs := $(patsubst %.c, %.o, $(c_srcs))
%.o : %.c
@gcc -c $< -o $@ ##c++ add flags: -g -O3 -std=c++ -L
@echo 'Generating ' $@
exec : $(c_objs)
@gcc $^ -o $@
@echo 'Generating ' $@ ' from ' $^
run : exec
@./$<
@echo 'running ' $<
.PHONY : clean
clean :
@rm *.o exec
CMake
- VSCode中安装 CMake、CMake Tools插件，
Ctrl+Shift+p打开指令面板，输入cmake:q快速启动项目，可以得到 main.c 与 CMakeLists.txt 文件 - 对照 CMake Docs 可知其含义
- CTest为当前目录，test为设定的项目名称
cmake_minimum_required(VERSION 3.0.0)
project(test VERSION 0.1.0 LANGUAGES C)
include(CTest)
enable_testing()
add_executable(test main.c)
set(CPACK_PROJECT_NAME ${PROJECT_NAME})
set(CPACK_PROJECT_VERSION ${PROJECT_VERSION})
include(CPack)
随后运行cmake CMakeLists.txt 可得到 Makefile
参考
makefile, autoconf, automake, libtool: https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/112008982
GCC: https://gcc.gnu.org/onlinedocs/
GCC Option-Summary: https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-13.2.0/gcc/Option-Summary.html
Make: https://makefiletutorial.com/
CMake : https://cmake.org/documentation/
CMake easy: https://zhuanlan.zhihu.com/p/371257515