linux软件工程师(C语言)实用教程-第2章

1、第第 2 章章文件分割和多文件编译文件分割和多文件编译2本章重点 q函数编写与函数参数的传递q多文件系统q多文件系统中使用makeq使用autotools32.1 函数函数q 函数指功能相对独立，由一系列语句组成的模块，它的目的有：q 当设计一个大型程序时，如果能够将这个程序依照功能，将其分割成较小的功能，然后依据这些小功能的要求编写函数，可以使程序简单化，同时也会使最后检查错误变得容易。1. 在一个程序中，会产生指令重复使用多次的问题，将这些重复使用的指令编写成一个函数，需要时加以调用，可以提高编程效率，也可以使程序精简。42.1.1 函数简介函数简介C语言函数可分为库函数和用户定义函数：q

2、 库函数：由C系统提供，用户无须定义，也不必在程序中作类型说明，只需在程序前包含有该函数原型的头文件即可在程序中直接调用。 1. 用户自定义函数：由用户按需要编写的函数。对于用户自定义函数， 不仅要在程序中定义函数本身， 在很多情况下还必须对该函数进行原型说明，然后才能使用。52.1.1 函数简介函数简介例例2-1：设计一个程序，要求在屏幕上打印输出五行“Linux程序设计，有点意思！”的字符串。q步骤步骤 1:编辑源程序代码；q步骤步骤 2:用gcc编译程序rootlocalhost root#gcc 2-1.c o 2-1q步骤步骤 3:运行程序运行程序rootlocalhost root

3、#./2-162.1.1 函数简介函数简介q 在c语言中，所有的函数定义都是平行的。即在一个函数的函数体内， 不能再定义另一个函数， 。但是函数之间允许相互调用，也允许嵌套调用。q 习惯上把调用者称为主调函数。 函数还可以自己调用自己，称为递归调用。q 函数的一般形式：函数类型 函数名(形参类型：形式参数1，形参类型：形式参数2，) 类型说明;语句;72.1.2 返回值返回值q函数调用时，主调函数把实参的值传送给被调函数的形参，从而实现主调函数向被调函数的数据传送。q函数调用中数据传送是单向的。 即只能把实参的值传送给形参，而不能把形参的值反向地传送给实参。 因此在函数调用过程中，形参的值发生

4、改变，并不会影响到实参。q函数运行结束，如果被调函数的结果需要传递回主调函数，通常用用return完成这项任务，叫函数的返回值。82.1.2 返回值返回值q例例2.2：设计一个程序，要求编写函数max，有两个参数，返回两个数中的最大值给主函数。 q步骤步骤 1:编辑源程序代码q步骤步骤 2:用gcc编译程序rootlocalhost root#gcc 2-2.c o 2-2q步骤步骤 3:运行程序rootlocalhost root#./2-2思考题：如果把此例中的数据传递改成指针传送，程序应思考题：如果把此例中的数据传递改成指针传送，程序应该如何设计？该如何设计？92.2 文件分割文件分割q

5、例例2.3：设计一个程序，要求计算输入的整数的平均值，并将此程序分割成多个小文件。q步骤步骤 1:编辑源程序代码102.2 文件分割文件分割q 步骤步骤 2:分析程序、分割文件将此程序分割成下列2个Linux c程序。（1）2-3-main.c为主程序：（2）2-3-avg.c为avg函数的定义：q步骤步骤 3:用gcc编译程序rootlocalhost root#gcc 2-3-main.c 2-3-avg.c o 2-3q步骤步骤 4:运行程序rootlocalhost root#./2-3112.2 文件分割文件分割qLinux c文件分割，主要是把每个自定义函数分割成独立的c源程序文件

6、，自定义函数的声明部分需要包含在主调函数中，这儿的主调函数是main。q如果自定义函数较多，也可以把函数声明都分割成独立的头文件，在主调函数中用#include包含分割出来的头文件。思考题：如何把自定义函数的声明部分，也分割成独立的思考题：如何把自定义函数的声明部分，也分割成独立的文件，分割后如何编译？文件，分割后如何编译？122.2 文件分割文件分割q 例例2.4：分割例2-2中的程序，要求分割后自定义函数在另一个独立的文件中。 q 步骤步骤 1:分析程序、分割文件q 例2-2程序有主函数main和自定义函数max，再把函数声明都分割成独立的头文件，可将此程序分割成下列3个文件。(1) 2-

7、4-main.c为主程序： (2) 2-4-max.c为max函数的定义 ：(3) max.h为头文件，内含max函数的声明：132.2 文件分割文件分割q步骤步骤 2:用gcc编译程序rootlocalhost root#gcc 2-4-main.c 2-4-max.c o 2-4q步骤步骤 3:运行程序rootlocalhost root#./2-4思考题：能否将此例中的思考题：能否将此例中的#include max.h修改成修改成#include，为什么？，为什么？142.3 make工程管理器工程管理器qmake工程管理器是一个“自动编译管理器”，这里的“自动”是指它能够根据文件时间戳

8、自动发现更新过的文件而减少编译的工作量，同时，它通过读入makefile文件的内容来执行大量的编译工作。用户只需编写一次简单的编译语句就可以了。它大大的提高了实际的工作效率。152.3.1 编写编写makefile文件文件在一个Makefile文件中通常包含如下内容：q需要由make工具创建的目标体（target），通常是目标文件或可执行文件。q要创建的目标所依赖的文件。q创建每个目标体时需要运行的命令。162.3.1 编写编写makefile文件文件q例例2.5：设计一个程序，要求计算学生的总成绩和平均成绩，并用make工程管理器编译。 q步骤步骤 1:分析程序、分割文件q此程序有主函数ma

9、in和自定义函数fun_sum和fun_avg，再把函数声明都分割成独立的头文件，可将此程序分割成下列4个文件。 （1）2-5-main.c为主程序 ：（2）chengji.h为头文件，内含fun_avg和fun_sum函数的声明 ：（3）2-5-fun_sum.c为fun_sum函数的定义：（4）2-5-fun_avg.c为fun_avg函数的定义 ：172.3.1 编写编写makefile文件文件q步骤步骤 2:编辑makefile文件rootlocalhost root#vim makefile2-5 makefile内容：内容：q步骤步骤 3:用make命令编译程序rootlocalh

10、ost root#make f makefile2-5q步骤步骤 4: 用make命令再次编译q修改4个文件中的一个，重新用make编译，会发现只编译了2-5-main.c程序，另外的2个c源程序文件根本没有重新编译。q步骤步骤 5:运行程序rootlocalhost root#./2-5从结果来看，在没有使用从结果来看，在没有使用gcc编译器编译器命令情况下，依然把设计的程序编命令情况下，依然把设计的程序编译成了可执行文件，实现了设计的译成了可执行文件，实现了设计的功能，可见功能，可见make工程管理器调用了工程管理器调用了gcc编译器，编译器，makefile文件的编写是文件的编写是重点。

11、重点。182.3.2 makefile变量的使用变量的使用q例例2.6：设计一个程序，程序运行时从三道题目中随机抽取一道，题目存放在二维数组中。 q步骤步骤 1:分析程序、分割文件q此程序有主函数main和自定义函数fun_shuiji，可以分割成两个“.c”程序文件；再把函数声明和用到的库函数的头文件，分割到一个独立的自定义头文件“shuiji.h”；因此，可将此程序分割成3个文件。 （1）2-6-main.c为主程序 （2）shuiji.h为头文件 （3）2-6-fun_sum.c文件192.3.2 makefile变量的使用变量的使用q步骤步骤 2:编辑makefile文件rootloc

12、alhost root#vim makefile2.6q一般的一般的makefile写法：写法：q使用变量的makefile写法如下： q步骤步骤 3:用make命令编译程序rootlocalhost root#make f makefile2-6 q步骤步骤 4:运行程序rootlocalhost root#./2-6202.3.2 makefile变量的使用变量的使用qMakefile中常见预定义变量212.3.2 makefile变量的使用变量的使用qMakefile 中常见自动变量思考题：如果此例的题目数、题目内容以及随机抽取的思考题：如果此例的题目数、题目内容以及随机抽取的题目量，都

13、由用户决定，应该如何修改程序？题目量，都由用户决定，应该如何修改程序？makefile文件要不要修改？文件要不要修改？222.3.3 make和和makefileq makefile文件主要包含了5部分内容：q 显式规则。说明了如何生成一个或多个目标文件。由makefile文件的创作者指出，包括要生成的文件、文件的依赖文件、生成的命令。q 隐式规则。由于make有自动推导的功能，所以隐式的规则可以比较粗糙地简略书写makefile文件，这是由make所支持的。1. 变量定义。在makefile文件中要定义一系列的变量，变量一般都是字符串，这与C语言中的宏有些类似。当makefile文件执行时，

14、其中的变量都会扩展到相应的引用位置上。232.3.3 make和和makefileq 文件指示。其包括3个部分，一个是在一个makefile文件中引用另一个makefile文件；另一个是指根据某些情况指定makefile文件中的有效部分；还有就是定义一个多行的命令。q 注释。makefile文件中只有行注释，其注释用“#”字符。如果要在makefile文件中使用“#”字符，可以用反斜框进行转义，如：“#”。 242.3.3 make和和makefileGNU的make工作时的执行步骤： q 读入所有的makefile文件。q 读入被include包括的其他makefile文件。q 初始化文件中

15、的变量。q 推导隐式规则，并分析所有规则。q 为所有的目标文件创建依赖关系链。q 根据依赖关系，决定哪些目标要重新生成。q 执行生成命令。252.4 autotools的使用的使用q autotools工具只需用户输入简单的目标文件、依赖文件、文件目录等就可以轻松地生成makefile了。q 可以完成系统配置信息的收集，从而可以方便地处理各种移植性的问题。q autotools是系列工具，包含有：q aclocalq autoscanq autoconfq autoheader1. automake262.4 autotools的使用的使用q用autotools产生Makefile文件的总体流

16、程 272.4 autotools的使用的使用q利用autotools系列工具生成“Makefile”文件的基本步骤 ：282.4 autotools的使用的使用q例例2.7：利用例2.3中的两个程序文件“2-3-main.c”和“2-3-avg.c”，把它们的文件名分别改成“2.7.main.c”和“2.7.avg.c”，用autotools工具生成makefile文件。 q步骤步骤 1: 使用autoscan。292.4 autotools的使用的使用q步骤步骤 2: 修改“configure.scan”文件，重命名成“configure.in”文件q修改时需要增加一个宏AM_INIT_A

17、UTOMAKE(PACKAGE，VERSION)，还要把AC_CONFIG_HEADER更改为AM_CONFIG_HEADER。q修改后，用mv命令重命名：rootlocalhost root#mv configure.scan configure.inq步骤步骤 3: 使用aclocal、autoconf和autoheaderq步骤步骤 4:使用automake automake需要的脚本配置文件是“Makefile.am”，这个文件需要自己建立。rootlocalhost root#vim Makefile.am特别说明：q AUTOMAKE_OPTIONS为设置automake的选项。a

18、utomake提供了3种软件等级：foreign、gnu、gnits，让用户选择使用，默认等级是gnu。现在使用的foreign只是检测必要的文件。qbin_PROGRAMS定义了要产生的执行文件名。如果产生多个可执行文件，每个文件名用空格隔开。qfile_SOURCES定义file这个执行程序的依赖文件。同样的，对于多个执行文件，那就要定义相应的file_SOURCES。AUTOMAKE_OPTIONS=foreignbin_PROGRAMS=testtest_SOURCES=2.7.main.c 2.7.avg.c302.4 autotools的使用的使用q步骤步骤 5:运行configureq步骤步骤 6: 将程序打包发布rootlocalhost automake# make distrootlocalhost automake# ls312.4 autotools的使用的使用q autotools生成的makefile是最常见的开源软件提供的方式，安装此类开源软件的一般步骤：q 解压：tar test-1.0-tar.gz q 输入“./configure”，执