《超级计算》教学资源（参考资料）04 Linux环境下程序开发基础

LNUX环境下程序开发基础 曙光用户培训课程系列 课程时间：1.5小时 更新日期：2008年3月 曙光 DAWNING

1/34 LINUX 环境下程序开发基础 曙光用户培训课程系列 课程时间：1.5小时 更新日期：2008年3月

DAWNING 乡暖光 科技计算素来 Linux环境下 程序编译 2/19/2024 Linux环境下程序编译 2134

2/19/2024 Linux环境下程序编译 2/34 Linux环境下 程序编译

DAWNING Linux与C Liux与C是天然的结合，从它们的诞生开始就有密切的联 系：Linux的前身Unix在用C语言改写之后才为世界所广泛 接受；而C语言也是在Unix编写、传播的过程中发展和流 行起来的 ·Linux平台为C语言提供的编译工具是gcc。Gcc除了处理一 般的C语言程序，还支持C+、Objective C等一些语言。曙 光4000A提供了PGIC/C+compiler-一pgcc/pgCC Liux系统与其他系统类似，C语言程序的运行过程分为三 步： 编写源代码 用编译工具编译连接，生成可执行文件 运行该可执行文件 2/19/2024 3/34

2/19/2024 3/34 Linux与C • Linux与C是天然的结合，从它们的诞生开始就有密切的联 系：Linux的前身Unix在用C语言改写之后才为世界所广泛 接受；而C语言也是在Unix编写、传播的过程中发展和流 行起来的 • Linux平台为C语言提供的编译工具是gcc。Gcc除了处理一 般的C语言程序，还支持C++、Objective C等一些语言。曙 光4000A提供了PGI C/C++ compiler— pgcc/pgCC • Linux系统与其他系统类似，C语言程序的运行过程分为三 步： – 编写源代码 – 用编译工具编译连接，生成可执行文件 – 运行该可执行文件

DAWNING 曙光 DAWNING 一个简单的例子一nello.c 技计算未米 用v编写源文件 #include void mainO) printf("hello world.n") 用gcc编译 gcc hello.c 运行 a.out 2/19/2024 434

2/19/2024 4/34 一个简单的例子—hello.c • 用vi编写源文件: #include void main() { printf(“hello world.\n”); } • 用gcc编译 gcc hello.c • 运行 a.out

DAWNING GCC简介 gcc（GNU C Compiler)是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台 编译器，是GNU的代表作品之一。 ● gcc编译器能将C、C+语言源程序、汇程式化序和目标程序编译、连 接成可执行文件，如果没有给出可执行文件的名字，gcc将生成一个 名为a.out的文件。 在Liux系统中，可执行文件没有统一的后缀，系统从文件的属性来 区分可执行文件和不可执行文件。而gcc则通过后缀来区别输入文件 的类别，下面我们来介绍gcc常用的一些后缀。 c为后缀的文件，C语言源代码文件 -.a为后缀的文件，是由目标文件构成的档案库文件 .C,.cc或.cxx为后缀的文件，是C++源代码文件 一 h为后缀的文件，是程序所包含的头文件 o为后缀的文件，是编译后的目标文件 gcc最基本的用法是：gcc[options][filenames] 其中options就是编译器所需要的参数，filenames给出相关的文件名称 2/19/2024 5/34

2/19/2024 5/34 GCC简介 • gcc（GNU C Compiler）是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台 编译器，是GNU的代表作品之一。 • gcc编译器能将C、C++语言源程序、汇程式化序和目标程序编译、连 接成可执行文件，如果没有给出可执行文件的名字，gcc将生成一个 名为a.out的文件。 • 在Linux系统中，可执行文件没有统一的后缀，系统从文件的属性来 区分可执行文件和不可执行文件。而gcc则通过后缀来区别输入文件 的类别，下面我们来介绍gcc常用的一些后缀。 – .c为后缀的文件，C语言源代码文件 – .a为后缀的文件，是由目标文件构成的档案库文件 – .C，.cc或.cxx 为后缀的文件，是C++源代码文件 – .h为后缀的文件，是程序所包含的头文件 – .o为后缀的文件，是编译后的目标文件 • gcc最基本的用法是∶gcc [options] [filenames] 其中options就是编译器所需要的参数，filenames给出相关的文件名称

DAWNING 乡暖光 GCC常用编译参数 科技计算素米 -c:只编译，不连接成为可执行文件，编译器只是由输入的.c等源代 码文件生成.o为后缀的目标文件，通常用于编译不包含主程序的子程 序文件。 -o output filename:确定输出文件的名称为output filename,同时这个 名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项，gcc就给出预设的可 执行文件a.out。 -g:产生符号调试工具(GNU的gdb)所必要的符号资讯，要想对源代码 进行调试，我们就必须加入这个选项。 ·-0:对程序进行优化编译、连接，采用这个选项，整个源代码会在编 译、连接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件的执行效率可 以提高，但是，编译、连接的速度就相应地要慢一些。 ,-O2:比-O更好的优化编译、连接，当然整个编译、连接过程会更慢。 2/19/2024 6/34

2/19/2024 6/34 GCC常用编译参数 • -c：只编译，不连接成为可执行文件，编译器只是由输入的.c等源代 码文件生成.o为后缀的目标文件，通常用于编译不包含主程序的子程 序文件。 • -o output_filename：确定输出文件的名称为output_filename，同时这个 名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项，gcc就给出预设的可 执行文件a.out。 • -g：产生符号调试工具(GNU的gdb)所必要的符号资讯，要想对源代码 进行调试，我们就必须加入这个选项。 • -O：对程序进行优化编译、连接，采用这个选项，整个源代码会在编 译、连接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件的执行效率可 以提高，但是，编译、连接的速度就相应地要慢一些。 • -O2：比-O更好的优化编译、连接，当然整个编译、连接过程会更慢

DAWNING GCC常用编译参数 -Idirname:将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录 列表中，是在预编译过程中使用的参数。C程序中的头文 件包含两种情况： A)#include )，B类使用双引号(””)。对 于A类，预处理程序cpp在系统预设包含文件目录（如 usr/include)中搜寻相应的文件，而对于B类，cpp在当前目 录中搜寻头文件，这个选项的作用是告诉cpp,如果在当 前目录中没有找到需要的文件，就到指定的dirname目录中 去寻找。在程序设计中，如果我们需要的这种包含文件分 别分布在不同的目录中，就需要逐个使用-选项给出搜索 路径。 2/19/2024 7134

2/19/2024 7/34 GCC常用编译参数 • -Idirname：将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录 列表中，是在预编译过程中使用的参数。C程序中的头文 件包含两种情况： A)#include B)#include “myinc.h” 其中，A类使用尖括号()，B类使用双引号(“ ”)。对 于A类，预处理程序cpp在系统预设包含文件目录(如 /usr/include)中搜寻相应的文件，而对于B类，cpp在当前目 录中搜寻头文件，这个选项的作用是告诉cpp，如果在当 前目录中没有找到需要的文件，就到指定的dirname目录中 去寻找。在程序设计中，如果我们需要的这种包含文件分 别分布在不同的目录中，就需要逐个使用-I选项给出搜索 路径

DAWNING 乡暖光 GCC常用编译参数 科技计算素米 -Ldirname:将dirname)所指出的目录加入到程序函数档案 库文件的目录列表中，是在连接过程中使用的参数。在预 设状态下，连接程序d在系统的预设路径中（如/usr/lib)寻找 所需要的档案库文件，这个选项告诉连接程序，首先到-L 指定的目录中去寻找，然后到系统预设路径中寻找，如果 函数库存放在多个目录下，就需要依次使用这个选项，给 出相应的存放目录。 -Iname:在连接时，装载名字为“1 ibname.a的函数库，该 函数库位于系统预设的目录或者由-L选项确定的目录下。 例如，-lm表示连接名为“1ibm.a的数学函数库。 上面我们简要介绍了gcc编译器最常用的功能和主要参数选 项，更为详尽的资料可以参看Liuⅸ系统的联机帮助。 2/19/2024 8134

2/19/2024 8/34 GCC常用编译参数 • -Ldirname：将dirname所指出的目录加入到程序函数档案 库文件的目录列表中，是在连接过程中使用的参数。在预 设状态下，连接程序ld在系统的预设路径中(如/usr/lib)寻找 所需要的档案库文件，这个选项告诉连接程序，首先到-L 指定的目录中去寻找，然后到系统预设路径中寻找，如果 函数库存放在多个目录下，就需要依次使用这个选项，给 出相应的存放目录。 • -lname：在连接时，装载名字为“libname.a”的函数库，该 函数库位于系统预设的目录或者由-L选项确定的目录下。 例如，-lm表示连接名为“libm.a”的数学函数库。 上面我们简要介绍了gcc编译器最常用的功能和主要参数选 项，更为详尽的资料可以参看Linux系统的联机帮助

DAWNING %曙光 DAWNING GCC应用举例 1.gcc hello.c 生成a.out 2.gcc-o hello helo.c 生成hello 3.gcc-0-o hello hello.c 生成hello 4.gcc-02-o hello hello.c 生成hello 5.gcc-c hello.c 生成hello.0 gcc -o hello hello.o 生成hello 6.gcc-c hellol.c 生成hello1.o gcc -c hello2.c 生成hello2.0 gcc-o hello hellol.o hello2.o生成hello 7.gcc-o test test1.0-lm-I/home/czn/include 2/19/2024 9/34

2/19/2024 9/34 GCC应用举例 1. gcc hello.c 生成a.out 2. gcc –o hello helo.c 生成hello 3. gcc –O –o hello hello.c 生成hello 4. gcc –O2 –o hello hello.c 生成hello 5. gcc –c hello.c 生成hello.o gcc –o hello hello.o 生成hello 6. gcc –c hello1.c 生成hello1.o gcc –c hello2.c 生成hello2.o gcc –o hello hello1.o hello2.o 生成hello 7. gcc –o test test1.o –lm –I/home/czn/include

DAWNING 乡暖光 Make简介 科技计算素来 在开发大系统时，经常要将程序划分为许多模块。各个模 块之间存在着各种各样的依赖关系，在Liux中通常使用 Makefile来管理。 由于各个模块间不可避免存在关联，所以当一个模块 改动后，其他模块也许会有所更新，当然对小系统来 说，手工编译连接是没问题，但是如果是一个大系统， 存在很多个模块，那么手工编译的方法就不适用了。 为此，在Linux系统中，专门提供了一个make命令来自 动维护目标文件。 与手工编译和连接相比，make命令的优点在于他只更 新修改过的文件，而对没修改的文件则置之不理，并 且make命令不会漏掉一个需要更新的文件。 2/19/2024 10/34

2/19/2024 10/34 Make简介 • 在开发大系统时，经常要将程序划分为许多模块。各个模 块之间存在着各种各样的依赖关系，在Linux中通常使用 Makefile来管理。 – 由于各个模块间不可避免存在关联，所以当一个模块 改动后，其他模块也许会有所更新，当然对小系统来 说，手工编译连接是没问题，但是如果是一个大系统， 存在很多个模块，那么手工编译的方法就不适用了。 – 为此，在Linux系统中，专门提供了一个make命令来自 动维护目标文件。 – 与手工编译和连接相比，make命令的优点在于他只更 新修改过的文件，而对没修改的文件则置之不理，并 且make命令不会漏掉一个需要更新的文件