預(yù)處理、動(dòng)態(tài)庫、靜態(tài)庫

1. 聲明與定義分離

一個(gè)源文件對(duì)應(yīng)一個(gè)頭文件

注意：

• 頭文件名以 .h 作為后綴
• 頭文件名要與對(duì)應(yīng)的原文件名 一致

例：

源文件：01_code.c

#include <stdio.h>
int num01 = 10;
int num02 = 20;
void add(int a, int b)
{int sum = a + b;printf("%d + %d = %d\n", a, b, sum);
}void mul(int a, int b)
{int mul = a + b;printf("%d + %d = %d\n", a, b, mul);
}

頭文件：01_code.h

extern int num01;
extern int num02;
extern void add(int, int);
extern void mul(int, int);

測試文件：test.c

#include <stdio.h>
#include "01_code.h"int main(int argc, char const *argv[])
{printf("num01 = %d\n", num01);printf("num02 = %d\n", num02);add(10, 20);mul(10, 20);return 0;
}

編譯：

• 命令：gcc test.c 01_code.c ./a.out

• 輸出：

  num01 = 10
  num02 = 20
  10 + 20 = 30
  10 + 20 = 30
  

2. 預(yù)處理

2.1 c語言編譯過程

gcc -E hello.c -o hello.i 	1、預(yù)處理
gcc -S hello.i –o hello.s 	2、編譯
gcc -c hello.s -o hello.o 	3、匯編
gcc hello.o -o hello_elf 	4、鏈接

1、預(yù)編譯

• 將 .c 中的頭文件展開、宏展開
• 生成的文件是 .i 文件

2、編譯

• 將預(yù)處理之后的 .i 文件生成 .s 匯編文件

3、匯編

• 將 .s 匯編文件 生成 .o 文件

4、鏈接

• 將 .o 文件 鏈接成目標(biāo)文件（即可執(zhí)行文件）

預(yù)編譯包含

展開頭文件
定義頭文件
選擇性編譯注意:預(yù)編譯的內(nèi)容以 # 開頭

2.2 include

作用：展開頭文件

語法：

#include <> 

用尖括號(hào)包含的頭文件, 在 系統(tǒng)指定的路徑下 找頭文件

#：表示預(yù)編譯

#include ""

用 雙引號(hào) 包含頭文件，先在當(dāng)前目錄下找 頭文件，找不到，再到系統(tǒng)指定的路徑下找

注意：

1、include 經(jīng)常用來包含頭文件，可以包含 .c 文件，但是大家不要包含 .c 因?yàn)?include 包含的文件會(huì)在預(yù)編譯被展開，如果一個(gè).c 被包含多次，展開多次，會(huì)導(dǎo)致函數(shù)重復(fù)定義。所以不要包含.c 文件

2、預(yù)處理只是對(duì) include 等預(yù)處理操作進(jìn)行處理，并 不會(huì)進(jìn)行語法檢查，這個(gè)階段有語法錯(cuò)誤也不會(huì)報(bào)錯(cuò)，第二個(gè)階段即 編譯階段才進(jìn)行語法檢查。

例：

#include "01_code.h"//等價(jià)于 下面, 即在源文件中展開下面代碼extern int num01;
extern int num02;
extern void add(int, int);
extern void mul(int, int);

2.2 宏：define

作用：在預(yù)處理 處理定義 類似于 變量或函數(shù)的東西。即：宏是在預(yù)編譯的時(shí)候進(jìn)行替換 。

2.2.1 不帶參宏

語法：

#define 宏名 值   //宏定義#undef 宏名       //取消宏定義

注意：

1、如果定義該類型的宏（不帶參的宏），值可以省略

2、無需分號(hào)結(jié)束

3、在 宏定義后，取消定義前 可以使用

4、只能在 當(dāng)前文件中 使用

例：

#include <stdio.h>
#define PI 3.14
int main(int argc, char const *argv[])
{printf("pi = %f\n", PI);
#undef PI  //取消宏定義return 0;
}

2.2.2 帶參宏

語法：

#define  宏名(形參)  體

注意：

1、形參沒有數(shù)據(jù)類型

2、帶參宏與帶參函數(shù)的區(qū)別

• 宏：在預(yù)編譯時(shí) 對(duì)其進(jìn)行 替換，如果一個(gè)文件中多次使用宏，那意味著要替換多次，此時(shí)就需占用內(nèi)存，所以占據(jù)的內(nèi)存多

  • 產(chǎn)生的預(yù)編譯時(shí)期
  • 占內(nèi)存多
  • 速度快

• 函數(shù)：在程序運(yùn)行時(shí)在代碼區(qū)存儲(chǔ)一份，每次調(diào)用該函數(shù)都需在代碼區(qū)尋找，將其放入棧內(nèi)存中(壓棧)，當(dāng)函數(shù)執(zhí)行完畢后，從棧中移除(彈棧)

  • 產(chǎn)生在運(yùn)行時(shí)
  • 占內(nèi)存少

例：

#include <stdio.h>
#define ADD(a, b) a+b
#define MUL(a, b) a*b
#define MUL02(a, b) (a)*(b)
int main(int argc, char const *argv[])
{int sum = ADD(20, 30);printf("sum=%d\n", sum);int mul = MUL(20, 30);printf("mul=%d\n", mul);int mul02 = MUL(20+10, 30+10);  //20 + 10 * 30 +10printf("mul=%d\n", mul02);int mul03 = MUL02(20+10, 30+10); //(20 + 10) * (30 + 10)printf("mul=%d\n", mul03);return 0;
}

2.2.3 小結(jié)

• 宏就是在預(yù)編譯時(shí)期對(duì)其進(jìn)行替換

• 不帶參宏替換的是一個(gè)值

• 帶參宏替換的是一段代碼

2.3 選擇性編譯

作用：選擇代碼是否被編譯

語法：

例1：判斷存在

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省內(nèi)存，只加載需要的部分

#include <stdio.h>int main(int argc, char const *argv[])
{#ifdef  XXXprintf("有定義宏名為XXX的宏\n");#elseprintf("沒定義宏XXX\n");#endifreturn 0;
}

編譯時(shí)定義宏：

例2：判斷不存在，和頭文件配合使用，防止多次引用頭文件

#include <stdio.h>
#include "04_test.h"
#include "04_test.h"
int main(int argc, char const *argv[])
{#ifndef YYYprintf("1111\n");#elseprintf("2222\n");#endifreturn 0;
}

頭文件：04_test.h

#ifndef TEST
#define TEST
extern int num;
//...
#endif

#ifndef 使用含義：

1、第一次引用頭文件，沒有定義TEST宏，然后定義，再寫頭文件內(nèi)容；

2、假如再次引用頭文件時(shí)，第一次已經(jīng)定義過TEST宏了，所以直接結(jié)束，啥也不干。

源碼寫法：

例3：判斷是否成立

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{#if ScORE > 85printf("A\n");#elif ScORE > 70printf("B\n");#elif ScORE >= 60printf("c\n");#elseprintf("D\n");#endifreturn 0;
}

3. 庫

概念：庫也叫代碼庫，可以把一個(gè)些目標(biāo)文件合并在一起方便使用。

3.1 分類

靜態(tài)庫

動(dòng)態(tài)庫

靜態(tài)庫、動(dòng)態(tài)庫的區(qū)別：

注意：

• 程序中引入的文件在動(dòng)態(tài)庫與靜態(tài)庫同時(shí)存在兩份
• 靜態(tài)編譯程序引入靜態(tài)庫中的該文件
• 動(dòng)態(tài)編譯程序引入動(dòng)態(tài)庫中的該文件

3.2 編譯命令

動(dòng)態(tài)編譯：

gcc 源文件名 -o 生成的可執(zhí)行文件名

靜態(tài)編譯：

gcc -static 源文件名 -o 生成的可執(zhí)行文件名

3.3 靜態(tài)庫

3.3.1 制作

gcc -c 源文件名.c -o 生成的二進(jìn)制文件名.o
ar rc lib靜態(tài)庫名稱.a 生成的二進(jìn)制文件名.o

注意：靜態(tài)庫起名的時(shí)候必須 以 lib 開頭 以 .a 結(jié)尾

步驟：

• 新建文件夾： 06_code

• 源文件：myfun.c

  #include <stdio.h>void add(int a, int b)
  {printf("my_sum = %d\n", (a+b));
  }void mul(int a, int b)
  {printf("my_mul = %d\n", (a*b));
  }
  

• 頭文件：myfun.h

  extern void add(int a, int b);
  extern void mul(int a, int b);
  

• 制作

  

3.3.2 使用

情況1：使用靜態(tài)庫的文件與靜態(tài)庫 在同一文件夾下

命令：

gcc 源文件名 靜態(tài)庫名稱 -o 生成的可執(zhí)行文件名

測試文件：test01.c

#include <stdio.h>
#include "myfun.h"   //可以不寫，但是會(huì)報(bào)警告
int main(int argc, char const *argv[])
{add(10, 3);return 0;
}

編譯：

情況2：使用靜態(tài)庫的文件與靜態(tài)庫 不在同一文件夾下

注意:

• 為了讓靜態(tài)庫文件與其對(duì)應(yīng)的頭文件和使用靜態(tài)庫文件不在同一文件夾下，所以

  • 創(chuàng)建includes與libs文件夾

  • includes文件用于存儲(chǔ)頭文件

  • libs文件夾存儲(chǔ)靜態(tài)庫文件

    mkdir includes
    mkdir libs
    mv myfun.h includes/
    mv libmyfun.a libs/
    

• 參數(shù)

  -L 引用的靜態(tài)庫所在的路徑
  -l 靜態(tài)庫名, 去掉lib與.a
  -I 頭文件所在路徑
  

• 命令

  gcc 源文件名 -L 靜態(tài)庫所在的路徑 -l 靜態(tài)庫名 -I 頭文件所在路徑 -o 生成的可執(zhí)行文件名
  

情況3：靜態(tài)庫文件與對(duì)應(yīng)的頭文件 在系統(tǒng)文件夾下

• 系統(tǒng)庫路徑：

  /usr/include 		存儲(chǔ)頭文件
  /usr/lib 或 /lib 	存儲(chǔ)庫文件
  

• 注意:

  # 為了讓靜態(tài)庫文件與其對(duì)應(yīng)的頭文件和系統(tǒng)文件夾下,所以需要移動(dòng)
  sudo mv includes/myfun.h /usr/include
  sudo mv libs/libmyfun.a /usr/lib  
  

• 命令:

  gcc 源文件名 -l 靜態(tài)庫名 -o 生成的可執(zhí)行文件名  
  

3.4 動(dòng)態(tài)庫

3.4.1 制作

命令：

gcc -shared 源文件名 -o 生成的動(dòng)態(tài)庫文件名.so

3.4.2 使用

情況1：使用動(dòng)態(tài)庫的文件與動(dòng)態(tài)庫在同一文件夾下

命令:

gcc 源文件名 動(dòng)態(tài)庫名稱 -o 生成的可執(zhí)行文件名  

情況2：使用動(dòng)態(tài)庫的文件與動(dòng)態(tài)庫不在同一文件夾下

命令：

gcc 源文件名 -L 動(dòng)態(tài)庫所在路徑 -l 動(dòng)態(tài)庫名稱 -I 頭文件所在路徑

注意：

• 動(dòng)態(tài)庫名需要去掉前面的 lib 與后面 .so

情況3：靜態(tài)庫文件與對(duì)應(yīng)的頭文件在系統(tǒng)文件夾下

命令：

gcc 源文件名 -l 靜態(tài)庫名 -o 生成的可執(zhí)行文件名