C编程

从Hello World开始
- 编写代码
- 编译代码
- 编译流程
Makefile的使用
- Makefile 规则格式
- Makefile 变量
- Makefile 伪目标
- Makefile 条件判断
- Makefile 函数使用

从Hello World开始

vim编辑器前边已经介绍过，这里学习一下gcc编译器

gcc [选项] [文件名字]-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。

编写代码

使用vim编辑器编写（.c）源代码，在那之前先进行一下vim设置，修改/etc/vim/vimrc文件，文件末尾添加命令，方便C编程。

sudo vi /etc/vim/vimrc添加内容：
set ts=4   //设置tab制表符为4
set nu      //设置行标号//set noexpandtab

编辑main.c文件，输出hello world!。

编译代码

使用GCC 编译器编译源代码（.c）并链接生为可执行文件（.out）
不同的架构需要不同的gcc编译器，x86架构和arm架构就不同。

gcc main.c -o main   //编译+链接生成可执行文件
./main              //运行程序gcc -c main.c     //编译
gcc main.o -o main  //链接
./main              //运行程序

编译流程

GCC 编译器的编译流程是：预处理、编译、汇编和链接。

//源代码（.c）生成目标代码（.o）
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。
汇编就是将汇编语言文件编译成二进制目标文件。

//目标代码（.o）和库代码、启动代码链接成可执行文件（.out）
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的使用

Makefile是一个文件，就是控制gcc编译器**去编译、链接数量较多的源文件。**大大节约了开发时间。

1.首先在工程目录下创建Makefile文件。
2.Makefile文件中格式

目标文件: 依赖文件集合命令 1命令 2……//命令列表中的每条命令必须以 TAB 键开始，不能使用空格！
//命令即为shell命令

3.使用make命令，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。
4.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。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 规则格式

除了 Makefile 的“终极目标”所在的规则以外，其它规则的顺序在 Makefile 中是没有意义的，“终极目标”就是指在使用 make 命令的时候没有指定具体的目标时， make 默认的那个目标，它是 Makefile 文件中第一个规则的目标，如果 Makefile 中的第一个规则有多个目标，那么这些目标中的第一个目标就是 make 的“终极目标”。

和python一样 # 为注释

例如：

#Makefile文件内容main为终极目标
1 main: main.o input.o calcu.o
2   gcc -o main main.o input.o calcu.o
3 main.o: main.c
4   gcc -c main.c
5 input.o: input.c
6   gcc -c input.c
7 calcu.o: calcu.c
8   gcc -c calcu.c
9
10 clean:
11  rm *.o
12  rm main

#命令操作
make        #生成可执行文件
make clean  #清除指定文件

Makefile 变量

问题：如果需要重复的输入文件名会很浪费时间也不容易修改。
解决：Makefile 也支持字符串变量。

1、赋值符“=”

1 name = zzk            #zzk赋值给变量name
2 curname = $(name)        #$（name）取值
3 name = zuozhongkai   #修改变量内容
4
5 print:
6   @echo curname: $(curname)#打印字符make print
zuozhongkai

“#”作为注释标志，“$”(变量)取字符，
print: @echo 字符串打印内容，@表示make命令不会打印。

2、赋值符“:=”

1 name = zzk            #zzk赋值给变量name
2 curname := $(name)       #$（name）取值
3 name = zuozhongkai   #修改变量内容
4
5 print:
6   @echo curname: $(curname)#打印字符make print
zzk

“:=”和“=”的区别就是，“:=”给变量赋值后，该变量得到的字符串就确定了。

curname ?= zuozhongkai

如果变量 curname 前面没有被赋值，那么此变量是“zuozhongkai”
curname:“我没有值，我要你的”

如果前面已经赋过值了，那么就使用前面赋的值。
curname:“我已经有值了，不需要了”

4、变量追加“+=”

objects = main.o inpiut.o
objects += calcu.oobjects 变成了“main.o input.o calcu.o”

5、sinclude 和 include
在 Makefile 中都是读取指定文件内容，这里读取文件 ( s r c t r e e ) / a r c h / (srctree)/arch/ (srctree)/arch/(ARCH)/config.mk 的内容。 sinclude 读取的文件如果不存在的话不会报错。

6、变量使用规则

$(CONFIG_SYS_ARCH:"%"=%) // 也就是提取CONFIG_SYS_ARCH 里面双引号“”之间的内容。比如 :CONFIG_SYS_ARCH=“arm”的话，ARCH=arm。## Makefile 自动化变量
**自动化变量**就是这种变量会把模式中**所定义的一系列的文件**自动的挨个取出，直至**所有的符合模式的文件**都取完。
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2020072611371227.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNzUzMDUy,size_16,color_FFFFFF,t_70)```bash
1 objects = main.o input.o calcu.o
2 main: $(objects)
3   gcc -o main $(objects)
4
5 %.o : %.c     #目标文件.o 依赖文件.c
6   gcc -c $<    #所有.c编译成.o
7
8 clean:
9   rm *.o
10  rm main

“%”makefile命令类似于通配符，“$<”自动化变量，所有一系列变量。

Makefile 伪目标

伪目标不代表真正的目标名，通过指定这个伪目标来执行其所在规则的定义的命令。

#如果目录中有clean文件，则会被认为是目标名
clean:rm *.orm main
#这样不怕目录中有clean，明确是伪命令
.PHONY : cleanrm *.orm main

Makefile 条件判断

<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

条件关键字有 4 个： ifeq、 ifneq、 ifdef 和 ifndef
ifeq 用来判断是否相等， ifneq 就是判断是否不相等

ifeq (<参数 1>, <参数 2>)
ifeq ‘<参数 1 >’ ,‘<参数 2>’
ifeq “<参数 1>” , “<参数 2>”
#参数即字符

ifdef 用来判断是否相等， ifndef 就是判断是否不相等

ifdef <变量名>
ifndef <变量名>

Makefile 函数使用

Makefile 中的函数是已经定义好的，我们直接使用。

$(函数名 参数集合)
#或者
${函数名 参数集合}
#参数集合之间用“，”隔开

1、函数 subst，用来完成字符串替换

#函数返回被替换以后的字符串
$(subst <from>,<to>,<text>)   //将字符串<text>中的<from>内容替换为<to>#比如：
$(subst zzk,ZZK,my name is zzk) //把字符串“my name is zzk”中的“zzk”替换为“ZZK”

2、函数 patsubst，用来完成模式字符串替换

#函数返回被替换以后的字符串
$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)    //查找字符串<text>中的单词是否符合模式<pattern>，如果匹配就用<replacement>来替换掉#比如:
$(patsubst %.c,%.o,a.c b.c c.c) //将字符串“a.c b.c c.c”中的所有符合“%.c”的字符串，替换为“%.o”

3、函数 dir,用来提取目录部分

#返回值是文件名序列<names>的目录部分
$(dir <names…>)   //从文件名序列<names>中提取出目录部分#比如：
$(dir </src/a.c>) //提取文件“/src/a.c”的目录部分，也就是“/src”。

4、函数 notdir，去除文件中的目录部分，也就是提取文件名

$(notdir <names…>)#比如：
$(notdir </src/a.c>)  //提取文件“/src/a.c”中的非目录部分，也就是文件名“a.c”。

5、函数 foreach，用来完成循环

$(foreach <var>, <list>,<text>)    //把参数<list>中的单词逐一取出来放到参数<var>中，然后再执行<text>所包含的表达式

每次< text >都会返回一个字符串，循环的过程中， < tex t>中所包含的每个字符串会以空格隔开，最后当整个循环结束时，
< text >所返回的每个字符串所组成的整个字符串将会是函数 foreach 函数的返回值。
6、函数 wildcard
问题：%只能用在规则中，不能用于函数。
解决：这就需要wildcard函数。

$(wildcard PATTERN…)#比如：
$(wildcard *.c) //获取当前目录下所有的.c 文件，类似“%”。

linux的学习就先到这，个人觉得主要还是实践练习，在后期学习的时候再做补充。

7、函数origin，返回值就是变量来源

$(origin <variable>)    #variable 是变量名比如：
$(origin V) //如果变量 V 是在命令行定义的那么它的来源就是"command line"，返回command line。

8、filter 函数，过滤函数

$(filter <pattern...>,<text>)  //以 pattern 模式过滤 text 字符串中的单词，仅保留符合模式 pattern 的单词，
可以有多个模式。函数返回值就是符合 pattern 的字符串。比如：
$(filter 4.%,$(MAKE_VERSION)) //保留MAKE_VERSION中的4.%的字符

9、函数 firstword，获取首单词

$(firstword <text>)    //取出 text 字符串中的第一个单词，函数的返回值就是获取到的单词。

10、函数shell，执行shell命令

$(shell <command>) //执行命令行的shell脚本

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