L2-编程环境

重点：

• 多文件编译与链接过程
• 宏定义&MAKE文件
• 程序命令行参数
• GDB调试工具

声明与定义

对于头文件，尽量只申明函数而不实现函数。尽量只声明全局变量而不定义全局变量

• 声明：告诉编译器关于变量名称、变量类型、变量大小，函数名称、结构名称大小等信息，在此阶段不会给变量分配任何的库存。

  • 声明变量：extern int x;;也可以用于函数声明
  • 通常用在全局变量在不同文件内的共享
  • 头文件中只是进行函数声明，并没有实现（定义）函数体，避免在链接时发现多个相同的函数实现（重复定义）而发生错误

• 定义：变量声明+内存分配

  • 我们常见的int x=1或者int x都是变量定义，后者只是缺少初始化

宏定义

• #define:一种预编译指令，用于给一个字符串定义一个“标识符”，这个标识符叫做宏名，被定义的字符串叫做替换文本；
  • 预编译：宏替换：将宏名用被定义的字符串替换后再进行编译
  • 作用域：宏定义的有效范围称为宏名的作用域，宏名的作用域从宏定义的结束处开始到其所在的源代码文件末尾，不受分程序结构的影响。
    • 可以用预处理指令#undef加上宏名终止宏名的作用域。
• 宏定义的简单使用：<宏名>(<参数表>) <字符串>

  #define PI 3.14
  #define sqrt(x) ((x)*(x))

  • 常量常用const定义
  • 注意line2在去掉字符串中x的括号时会引起运算错误：如果用sqrt(u+v)会输出u+v*u+v，由此体现宏替换只是简单的替换，并不会作出任何改变；如果有语法错误也只能在编译阶段发现
• 宏使用时的其他指令
  • 避免头文件重复包含
    • #pragma指令：可以设置面一起状态或者指示编译器进行特定活动：
      • #pragma once:保证头文件只被编译一次。
      • #pragma message(“info”)，在编译信息输出窗口中输出相应的信息，例如#pragma message("Hello")。
      • #pragma warning，设置编译器处理编译警告信息的方式，例如#pragma warning(disable:4507 34;once : 4385;error:164)等价于#pragma warning(disable:4507 34)（不显示4507和34号警告信息）、#pragma warning(once:4385)（4385号警告信息仅报告一次）、#pragma warning(error:164)（把164号警告信息作为一个错误）。

  #ifndef name //=if !def
  #define newName
  #else
  //程序段
  #endif
  
  // or
  
  #pragma once //保证物理上的同一个文件不会被编译多次

  • 用于debug输出，控制程序是否输出调试信息

    // #define DEBUG
    #ifdef DEBUG
        count<<"val:<<val<<endl;
    #endif

  • #error：指令使预处理器发出一条错误消息，然后停止执行预处理。

    #error info
    #error MFC requires C++ compilation

编译与连接

过程

• 预处理:根据预处理指令对代码源文件处理，比如宏替换
• 编译：检查语法
  • 第一遍执行语法分析与静态类型检查，把源代码解析为语法分析树的结构
  • 第二遍由代码生成器遍历语法分析树，把树的每个节点转换为汇编语言或机器代码，生成目标模块.o或.obj文件
• 汇编：汇编代码转换机器码，可以利用反汇编调试代码
• 链接：将各目标文件中的各段代码进行地址定位，从而把一组目标模块链接为可执行程序，使操作系统可以执行它；处理目标模块中的函数或变量引用，必要时搜索库文件处理所有的引用。
  • 如果有外部函数声明但是没有函数实现，无法通过链接，但是可以通过编译

编译指令

g++ -c：只编译不链接
g++ -o ex1.out ex1.o：链接程序
g++ ex5_main.cpp func.cpp -o：直接编译

MAKE工具

通过写入MakeFile文件可以实现

程序命令行工具

GDB调试工具