linux程序机制入门

GCC环境

• 类debian系统运行 apt-get install build-essential 安装gcc环境。
• 编写c语言程序后，运行 gcc ./hello.c 会得到一个名为 a.out 的文件，这就是编译后的可执行文件，执行 ./a.out 即可看到运行效果。

gcc的帮手

• gcc是一个套件，它依靠套件里的各个工具完成编译工作。
• cpp 工具，负责预处理源代码文件，比如把 引用的 .h文件的内容拷贝过来，将定义的宏替换下来，可运行命令 gcc -E hello.c > hello_cpp.c 就会得到预处理后的文件。
• 编译，运行 gcc -S hello.c 就会对 hello.c进行预处理和编译，从而得到 hello.s 文件，该文件里面是编译后的汇编代码。
• 运行 gcc -c hello.c 就会对文件进行预处理，编译，汇编，最终得到 hello.o 的机器码，此时该文件就是一个elf格式的二进制文件了，需要运行 hexdump -C ./hello.o 来查看了。
• ld 工具：负责把编译好的一堆机器码和它们依赖的库文件的机器码链接起来，组成一个可运行的程序，命令 gcc main.o part1.o -o myapp 就会将编译好的.o文件链接成一个可执行的程序 myapp.
• 运行 gcc hello.c -o hello.out gcc会自动调用上面的4个工具，完成整个编译过程，最终得到一个可执行的hello.out 文件。

GBD 调试程序

• 类debian系统的安装命令： apt-get install gdb
• 一般gcc编译出来的文件可以被gdb运行，但是由于没有和源代码关联，所以无法进行查看源文件，设置断点，查看变量等操作。使用 gcc -g hello.c 编译出来的则可以进行上述操作，因为-g参数将调试信息加入到目标文件了。
• gdb常用命令： run/r 命令，gdb a.out 启动后并不会马上运行，需要输入run命令运行程序； break/b 命令，break 12 在第12行设置断点； list/l 命令，列出当前程序源代码；continue/c 命令，继续运行到下一个断点；print/p 命令，打印变量命令，如 print i 打印变量 i 的值； examine/x 命令，查看指定内存地址中的数据；next/n 命令，单步执行命令，执行该命令的下一条指令； q 退出gdb环境。

make和Makefile

• make 是一个程序，类似windows的批处理命令，可以执行一批操作，格式如下：

目标:源
    执行的操作

注意：执行的操作前面必须是一个tab键，不能是4个空格。

Makefile示例

• 假如我有三个文件 main.c, input.c, output.c ，要编译成 myapp，则可以写一个Makefile文件如下

all:mian.o input.o output.o
    gcc main.o input.o output.o -o myapp

main.o:main.c
    gcc -c main.c

input.o:input.c
    gcc -c input.c

output.o:output.c
    gcc -c output.c

clean:
    rm ./*.o
    rm myapp

install:myapp
    cp ./myapp /usr/bin/

• 执行时，如果运行 make ，就会去找 all 这个目标，如果没有，就会执行第一行。
  
  当然，也可以指定具体的目标，如 make input.o

Autoconf和configuration

• debian下安装命令 apt-get install autoconf，会安装相应的组件。
• Linux发行版五花八门，你发布的二进制软件不一定能在别的发行版正常安装和运行，所以在linux中一般以源码形式发布软件，同时源码中会附上针对特定发行版的 configuration 文件，这个文件就是用来在安装和运行该软件前检查系统环境的，比如是否有gcc编译器，版本是否符合，是否有运行该软件所依赖的库等等。
• ldd ./myapp 会检查 myapp依赖的库。
• 源码安装一般过程：1） 解压 app.tar.gz 或者 app.tat.bz2 2) 运行 ./configuration 和 make 命令

Autoconf组成

• Autoconf 就是用来生成 configuration 文件的，它其实是又4个工具组成的。

• Autoscan ,运行 autoscan 会检查源码结构，生成configure.scan 和 autoscan.log，该文件需要我们再修改，并重命名为 configure.ac ,该文件主要描述源码结构及各个文件之间的关系，示例如下：

# 项目主文件
AC_INIT(main.c)

#项目名称及版本号
AM_INIT_AUTOMAKE(myapp,1.0)

# 是否检查C编译器是否正常
AC_PROG_CC 

#运行configure最终要生成的文件
AC_OUTPUT(Makefile)

• Aclocal 对上面生成的configure.ac 做进一步细化，生成的文件为 aclocal.m4 ，该文件不需要修改。

• Autoconf 根据 configure.ac 和 aclocal.m4 生成 configure 脚本。

• 自己先手动编写 Makefile.am ， 它是Makefile.in 的模板，Makefile.am文件内容示例如下：

#是否检查源码目录下又GNU软件的标准文件，比如AUTHOR,NEWS, ChangeLog等文件。
AUTOMAKE_OPTIONS=foreign
#编译后的软件名为 myapp
bin_PROGRAMS=myapp
# 该项目包含哪些源文件
myapp_SOURCES=main.c input.c output.c

然后先运行 automake --add-missing 安装缺失的文件，最后运行 automake 就会生成 Makefile.in 了。

• 最后把这些文件打包就可以了，其它用户下载后，运行 configure后就会根据Makefile.in 生成 Makefile， 然后用户就可以运行 make 命令编译和安装软件了。