GNU/Linux开发第一步

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GNU/Linux开发第一步
目前，很多朋友学完了C语言，但并不能在GNU/Linux系统下进行编程开发。究其原因，
GNU/Linux系统还未大面积普及是大碍之一，另外，人们不熟悉GNU/Linux系统下的开发
工具也是关键。本文就是以“用例”的形式讲述在GNU/Linux系统下如何进行应用软件开
发的基础和常识，为将来在GNU/Linux系统中进行大规模或企业级开发铺路。所谓“用例
”，就是通过简单的例子来学习，最终达到能在自己的实际中应用的目的。
本文要求读者熟练Linux操作系统的常用操作，掌握C语言语法，能理解Linux系统的组成
原理和了解Shell和Perl等脚本语言。
平台选择
首先，从事GNU/Linux（以下简你Linux）系统下的应用开发，应该有一个合适的操作平
台和开发环境，所以选择和安装Linux操作系统成为Linux开发者的第一课。目前可供选
择的Linux操作系统种类很多，如Red Hat（最新版名为Fedora）、SuSE、Mandrake和中
科红旗（Red Flag），还有开源组织中有名的Debian等。虽然版本很多，但它们在底层
系统组成上的差别是微乎其微的。我们以Red Hat 9.0为开发平台，以后的操作和开发都
在这一系统平台上进行。
开发系统的组成
图1简要说明了Linux系统开发工具的组成。
Linux操作系统内核底层的开发工具和辅助工具，有的是直接建立在内核基础上，如She
ll、GCC和Make等；有的是建立在脚本语言的基础之上的，如Automake、Autoconf和Lib
tool等。它们是Linux操作系统外层的图形界面开发工具（GTK+、QT等）和网络应用开发
工具（Perl、PHP和Python等）的基础和过渡。掌握了底层开发工具，对外层应用开发是
有好处的，这样可以加快和优化外层应用开发，从而达到开发速度和开发质量的和谐统
一。
慎选IDE
本文讲述的程序编辑工作多数是用Linux系统中常用的Emacs和vi来做，在终端窗口中进
行命令编译调试。熟悉Windows下编程的朋友们会质疑为什么不用IDE（集成开发环境）
，是Linux下没有吗？答案当然是否定的。Linux下有很多IDE，事实上Emacs就是一个非
常好的IDE，其它的还有CodeForge、ANJUTA和Kdeveloper等。对编程人员来说，IDE在编
译控制的底层隐藏了很多东西，如果软件开发者真正了解和掌握了这些东西，对开发出
更好的应用程序是大有帮助的。
对于IDE可以这么比喻，它好象是飞机上的自动驾驶仪，有了它飞行员会轻松许多，但如
果飞行员没有真正掌握飞机的驾驶技术，在飞行中如果自动驾驶仪失灵的话，坠机是必
然的，这样的飞行员是不能让他驾机的。编程人员也如此，只用IDE开发软件是不够的。

开始动手
坐谈论道不如起而躬行。下面就从一个简单的C语言源文件的编译开始，研究这些内容。

首先是安排好目录。在自己的用户目录下，创建一个总的目录learn-gnu，然后在此目录
下创建第一个学习目录learn-1，在此目录下用Emacs编辑hello.c文件，输入如下内容：

//hello.c
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
int i;
if(argc<=1)
{
printf("The program name is :%s\n", argv[0]);
}
else
{
printf("The program name is :%s\n", argv[0]);
for(i=1; i printf("The argument %d is : %s\n", i, argv);
}
}
这段代码试验了命令行参数及其简单的用法，正常情况下在终端中输入下面的命令即可
编译:
# gcc hello.c -o hello
编译后输出可执行文件hello，执行./hello即可输出下面的语句：
The program name is :./hello
这是C语言初学者学到的最简单、最原始、最直接、也是最有效的编译方法，测试方法也
是最简单的。因为所给用例的代码也比较简单，不用太复杂的方法。
这里没有用很经典的“Hello world”程序，其原因是笔者在辅导一些学生们学习C语言
课程时，发现他们对这个程序还不太理解。
有没有更好的办法来编译这个源程序呢？可以编写一个简单的Makefile文件，使之自动
编译源程序，生成可执行文件，表1为Makefile文件的内容。
CC = gcc 其中执行make或make all即执行all:
all: hello.c 后面的命令，即编译；
$(CC) hello.c -o hello make clean 就执行clean:后面的命令，
clean: 即清除编译结果。
rm hello -f
用Emacs编辑它并和上面的hello.c保存到同一文件目录，注意文件名为Makefile，然后
，在终端中输入make命令，此时会出现下面的情况：
# make
# gcc hello.c -o hello
再执行列目录命令，会发现已生成可执行文件hello：
# ls
hello hello.c Makefile
下面是多个参数的输出结果，相信会对命令行参数有初步的了解。
# ./hello abc def 123
The program name is :./hello
The argument 1 is : abc
The argument 2 is : def
The argument 3 is : 123
Makefile是Make工具默认的配置文件，执行make命令时，Make自动查找Makefile文件。
用多个C语言源文件来编译时，使用Make会让编译过程更加快捷有效。因为Make是按源文
件的更新时间判断是否进行编译的，即改动了哪个文件就编译哪个文件，未改动的就不
做处理。
这里以一个稍复杂的例子来说明。一个项目由三个C语言源文件a.c、b.c和hello.h构成
，其中a.c和b.c中都包含hello.h，最终输出的可执行文件为hello。表2为这个Makefil
e文件的内容。
想进一步学习Make的使用和Makefile文件的编写，可以看一下它的参考文档，网址是ht
tp://www.gnu.org/manual/make-3.79.1/html_chapter/make_toc.html。
如果源程序再复杂一些，例如多一些源文件和附加一定数量的资源（如图像和文档等）
，或者涉及到系统中的其它支持（如需要系统安装有文档处理工具，语法检测工具，某
些开发工具的开发库等）时，再编写Makefile文件就会变得非常麻烦，也非常容易出错
。这种情况可以使用Autoconf 、Automake和Libtool等工具来完成这一工作，这让Make
file有更多的功能，编译更加完备，检测更加全面，而且还多出了安装、打包发布等更
多新功能。