- 编译程序的命令
g++ hello_world.cpp -o hello
-o定义输出文件额名字为hello,该输出文件和源文件在同一个文件夹下面。
运行可执行文件hello
./hello
移除文件 rm hello
编译文件得到可执行文件的同时,保留产生的中间文件
g++ -save-temps hello_world.cpp -o hello
单个文件编译过程:
实际的编译过程:预处理,对应临时文件hello_world.ii
g++ -E hello_world.cpp -o preprocessed.ii
cat preprocessed.ii
预处理的工作主要包含去掉注释,然后将我们include的库tack上,以上过程使我们自己主动调用预处理器的过程
cat hello_world.ii
则展示了我们在第5)中编译时保留的中间文件,两者是一样的
实际的编译过程:这是真正的编译过程compilation step,对应临时文件hello_world.s(assembly code)
我们自己把.ii文件进行assembly code得到.s的方法。
g++ -S preprocessed.ii -o complied.s
.s文件是高级语言和机器语言之间的中间环节
实际的编译过程:Assembly,将.s对应的assembly code转换成.o对应的机器语言的过程,也叫machine-readable code或者object code
让编译器将.s文件assembly起来
g++ -c complied.s -o assembled.o
实际的编译过程:最后一步Linking,产生最终的可执行文件。
"Undefined reference" errors are pretty much always linking errors, and you will probably have them. Remember this.
我们通过连接一堆.o文件,得到.exe文件的过程,命令:
g++ assembled.o -o hello_manual
多个文件编译过程:
举例,如果我们有定义一个class,然后我们的文件中包含dog.hpp,dog.cpp和main.cpp三个文件,然后我们只使用以下两个命令:
g++ -c main.cpp -o main.o
g++ main.o dog_program
的话就会出错,告诉我们undefined reference of dog::bark()
因为对于不同的.cpp文件,都要生成一个object file,也就是.o文件。所以如果我们用以下命令:
g++ -c main.cpp -o main.o
g++ -c dog.cpp
g++ dog.o main.o -o dog_program
的话,就不会出错。
我们如果修改main.cpp中的内容的话,我们只需要重新用最后一个连接命令。但是,如果我们修改了dog class本身的内容的话,例如添加一个函数,我们就需要重新产生object file of dog.cpp,然后重新连接。
关于Make的介绍
用自己常用的记事本创建一个Makefile,并注意大小写。在program对应的目录下面。
gedit Makefile
Makefile里面语句的书写规则是
Target: tgt_dependency1 tgt_dependency2 ……
Command
所以dog.o和main.o对应的语句分别是:
dog.o: dog.hpp dog.cpp
g++ -c dog.cpp
main.o: main.cpp
g++ -c main.cpp
在Makefile中Tab是很重要的,所以不要忘记在command对应的第二行加Tab
Makefile的编译顺序
如果Makefile中有如下语句
animal_assembly : moose goose cat
command
moose : antlers hooves fur
command
goose : beak wings webbed_feet interest_in_bread
command
cat : whiskers evil_personality
command
我们可以看到animal_assembly的dependency是 moose goose cat。如果文件夹中存在moose goose cat的话,make命令只需要执行第一句就可以了。如果文件夹中缺少moose goose cat中的一个或者几个,make命令执行的时候,需要先找到moose goose cat的生成方法,然后执行对应的命令,最后执行animal_assembly生成的命令。
moose : antlers hooves fur
command
animal_assembly : moose goose cat
command
goose : beak wings webbed_feet interest_in_bread
command
cat : whiskers evil_personality
command
如果Makefille是以上形式的话,我们只运行make的话,Makefile会只执行第一句,因为第一句的dependency都存在了,所以只把moose生成的命令执行完就好了。如果我们要生成animal_assembly,就要运行命令make animal_assembly。所以,我们需要把最重要的命令,我们最重要生成的object file对应的命令放在第一行。
所以我们的dog_program的完整的Makefile文件应该是:
dog_program: dog.o main.o
g++ dog.o main.o -o dog_program
dog.o: dog.hpp dog.cpp
g++ -c dog.cpp
main.o: main.cpp
g++ -c main.cpp
在Makefile的最后写clean语句。
clean:
rm dog_program *.o
然后我们在命令窗口运行make clean的话,就会删除文件夹中生成的可执行文件,和所有过程中产生的副产品。
对于Makefile中的dependency list,我们需要将每个object file的dependency list都写好。因为make不负责检查文件中的具体的语句,只负责执行Makefile中的语句。
dog_program:
g++ dog.o main.o -o dog_program
dog.o: dog.hpp dog.cpp
g++ -c dog.cpp
main.o: main.cpp
g++ -c main.cpp
如果像上面所示去掉dog_program的dependency list的话,运行make就会出错,因为main是依赖于dog.cpp的。
如果文件中本身就存在dog.o和main.o的话,运行make不会出错,因为make就是先check dog.o main.o是否存在,存在的话就直接运行。
所以,我们如果修改了main.cpp或者dog.cpp的话,我们需要重新生成dog.o和main.o。因为make是不管这个问题的。
make这个命令的功能就是执行Makefile中我们要求执行的语句,对结果没有任何的预期,也不会检查命令有没有问题。所以,我们必须遵守Makefile书写中的一些规则。
all : fill_file_with_nonsense
echo "I have mostly created a lot of junk today!"
fill_file_with_nonsense : create_file
echo "Hello, there is nothing important here" > silly_file
create_file :
touch silly_file touch是Unix中的典型命令,用于生成空的文件
move_file :
mv silly_file silly_file_new_name
delete_file :
rm _file
open_file :
gedit another_silly_file
clean :
touch junk1 junk2 junk3 junk4 junk5
really_clean :
rm junk*
如果想体验的更加清楚,就可以运行这个文件中的内容,然后就知道make完全不会管结果是什么,只是没有脑子的执行命令。
解释上面的内容:
Makefile的书写规则。all: 放在第一句,把所以我们要生成executable依赖的Targets列出来,这样我们需要的所有的文件都可以生成。我们看到all对应的dependency是file_file_with_nonsense,就去找file_file_with_nonsense的生成语句,发现它的dependency是create_file,然后去找create_file的生成语句,就到touch silly_file,touch是Unix中的典型命令,用于生成空的文件。create_file的语句执行完之后,回到file_file_with_nonsense,执行echo "Hello, there is nothing important here" > silly_file,就把"Hello, there is nothing important here" 写入silly_file中,file_file_with_nonsense的语句也执行完之后,我们就返回到all,然后在命令行输出"I have mostly created a lot of junk today!"。
因为其他的target,不在all的dependency list中,也不在all的dependency的dependency当中,所以只能通过make target的形式来调用对应的命令。
Marvelous macros(宏)
一个宏的示例,宏就是Makefile中的variables,用来定义我们需要的操作,一些变量之类的
CXX = clang++
FLAGS = -O
hello : hello_world.cpp
$(CXX) $(FLAGS) $? -o $@
clean :
rm hello
CXX,这是一个预定义的宏,default value是g++。这里把CXX定义成clang++了。
FLAGS,这里定义的是-O。FLAGS也不一定非得定义成-o,也可以是some moose have large antlers,但是这样定义的话,就会导致调用的时候出错。
对于上面的文件,我们在命令行输入make的时候,实际运行的是clang++ -O hello_world.cpp -o hello。
如果我们把CXX=clang++这一行删掉的话,在命令行输入make,实际运行的就是g++ -O hello_world.cpp -o hello。
定义好macro宏,我们使用的时候,就要用$(MACRO)这样的形式,这是makefile语言的一种语法。我们注意到MACRO全部用的大写,虽然不是明确规定的,但是通常情况下用大写。
$?和$@是makefile language里面特别的预定义的宏。$?是指的"names of the dependencies(newer than the target)",$@是指的"name of the target"。
Complier and liner flags in CS 225
This defines our compiler and linker, as we've seen before.
CXX = clang++ LD = clang++
These are the options we pass to the compiler.
-std=c++1y means we want to use the C++14 standard (called 1y in this version of Clang).
-stdlib=libc++ specifies that we want to use the standard library implementation called libc++
-c specifies making an object file, as you saw before
-g specifies that we want to include "debugging symbols" which allows us to use a debugging program.
-O0 specifies to do no optimizations on our code.
-Wall, -Wextra, and -pedantic tells the compiler to look out for common problems with our code. -Werror makes it so that these warnings stop compilation.
CXXFLAGS = -std=c++1y -stdlib=libc++ -c -g -O0 -Wall -Wextra -Werror -pedantic
These are the options we pass to the linker.
The first two are the same as the compiler flags.
-l<something> tells the linker to go look in the system for pre-installed object files to link with.
Here we want to link with the object files from libpng (since we use it in our code) and libc++. Remember libc++ is the standard library implementation.
LDFLAGS = -std=c++1y -stdlib=libc++ -lpng -lc++abi