C/C++ via Windows (1) - first thing first

关于这个系列

记录windows下C/C++的基础知识 - 开发环境、DLL、resource、win32 API等等。都是很基础的东西，主要是自己整理记录，顺便也许对刚接触编程的同学有些用处。

First thing first - Let's play

学东西的第一件事是什么 - 玩！

这里假定你已经在Windows下安装了Dev-cpp，为什么是这个呢？因为Dev-cpp通常包括了MinGW，而MinGW正是这个系列第2篇要介绍的C/C++开发环境。在你决定花时间去配置MinGW前，肯定要知道它好不好玩。So，Let's go

如果你之前一直使用的是Dev-cpp的图形界面，让我们来玩点别的。

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# 以下部分源自于很久之前在百度贴吧看到的一篇文章，没能找到出处。后来网上也似乎找不到此文了。我在原文基础上整理了格式，修改了几个例子，还有其他细微改动。

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设置环境变量

假设你把dev-cpp安装在C:\dev-cpp. 

设置PATH环境变量：右击"我的电脑"->属性->高级->环境变量，编辑PATH环境变量，在最后加上C:\dev-cpp\bin，记住用分号分隔。如果装有vc之类其它编译器，把它们的相关路径在PATH中删除（后面会说原因）。

    打开命令行，运行：

gcc -v 

如果出现了GCC的版本信息，那么环境变量就设置好了。

Hello World

#include<stdio.h>int main(){    printf("hello world");    return 0;}

把上面的文件保存为foo.c.。切换到文件所在的目录，编译它：

gcc  foo.c

编译成功的话，gcc会在同目录下生成一个a.exe的可执行文件。执行它：

a.exe

>hello world

可以指定生成的可执行文件名，用 -o 参数

gcc -o balabala.exe foo.c

到此，标准的C编译算是没问题了。

多文件编译

命令行的多文件编译确实让初者摸不着头脑，因为多文件他们总是用IDE的工程来做，这样相对容易，但却知其然，不知其所以然。

C编译分两个阶段：编译 - 链接。编译过程将一个个.c文件变成目标文件.o/.obj，再在连接阶段生成最终可执行文件.。

所谓目标文件是指源代码与可执行文件的中间文件，它们语句上已经编译成机器码，但存在着一堆未完成的“标号”。模块1中要调用模块2中的message函数，但模块1和模块2不是同时编译，模块1中的调用者无法知道模块2中message函数的入口。连接要做的就是解决这些不同模块的调用问题。

gcc在执行编译单文件时默认是有连接动作的，而在多文件编译中，由于会调用到别的模块的函数，通常不能连接。下面做个实验：

// foo.c#include<stdio.h>// 声明用到外部函数char* message();int main(){    print("The message is: %s", message());        return 0;}

首先编译foo.c

gcc -o foo.o foo.c

出现错误：

C:\WINDOWS\TEMP/ccQsyigb.o(.text+0x2b):foo.c: undefined reference to `message' 
collect2: ld returned 1 exit status 

这个错误是“ld” - 链接器 返回的，意思是找不到message函数的入口。我们还没有编写message函数，链接器当然找不到了。注意，虽然这里我们用-o 指定输出文件名是 foo.o ，希望gcc生成未链接的目标文件，但是gcc默认是自动链接的。所以这个命令相当于告诉gcc生成一个名为 foo.o 的可执行文件。正确的做法是用 -c （c for compile）参数告诉gcc只编译不链接。

gcc -c -o foo.o foo.c

这个时候应该成功生成了foo.o这个目标文件。下一步是编写message函数：

// message.cchar* message(){    return "welcome";}

编译message.c

gcc -c -o message.o message.c

这样我们就有了foo.o 和 message.o 两个待链接的目标文件。链接它们：

gcc -o foo.exe foo.o message.o

刚才说ld才是连接器，现在却用gcc来连接……是的，当gcc发现两个文件都是目标文件时会自动调用ld。而更好的是，gcc还可能加入一些选项还控制连接过程。

什么？你就想用ld，因为那样酷！好吧骚年，这篇文章应该可以帮到你。

使用自动化工具

上面的示例中，为了编写这么一个小程序，打了不少命令行，且还附带了一堆难记的参数，的确有种然人要抛弃的感觉。还好，GNU为我们准备了一个自动化工具 - make.   make如此通用，以至于对VC6这种东西都是标配，这就是刚开始设置PATH变量时将VC相关路径去除的原因 - 防止调用到VC的make。

做个检查：

make -v

>GNU make 3.8

没错，就是它！

在刚才的实验中，,面对多条的指令，稍微懂一点DOS的人都已经想到用.bat批处理解决。老实说make的功能跟bat一样都是为了自动化，而make似乎技高一筹。先不介绍了，先写个示例编译刚才的foo程序再说：

# make file for foo.exe# 将<-tab->换成tab键foo.exe: foo.o message.o<-tab->gcc -o foo.exe foo.o message.ofoo.o: foo.c<-tab->gcc -c -o foo.o foo.cmessage.o: message.c<-tab->gcc -c -o message.o message.c

删除目录下的foo.exe, foo.o, message.o.  在命令行下输入：

make

然后这一切美妙地自动完成了，现在对这个makefile进行解释，首先make只认得叫这个名字的文件 :-(   当然如果要显式地使用某个文件作为脚本，可以用-f filename指定。

第一行是注释，任何以#开头的行都会被忽略 

下面的3个部分有些相同点，都是以下结构：

目标: 需要的文件 
<--tab-->生成目标命令 

生成文件与需要文件形成一种依赖关系，任何冒号前的名字都会成为搜寻的对像。

如上面，要先成foo.exe这个目标,需要foo.o, message.o.  make首先检查当前目录，发现没有这两个文件。于是在makefile里查找有没有生成它们的规则，有就先生成它们。然后再运行foo.exe的生成命令。当运行过一次make后，再运行，你会发现它不再工作了，因为所有的东西都是最新的。make能找到foo.exe，并且它比生成它的foo.o, message.o新。没必要再编译一次，这就是它比.bat来得聪明的原因。

make是编程工程管理的一个重要环节，学好它相当有用，这一点教程只是揭开它一小角面纱。

命令行的好处

现在你可以松一口气，回头看一看你做了些什么，你已经在命令行里做了一些非常有用的实验，可能你感觉不出它的好处，但别怕，你慢慢会体验到的。你再看看目录里的东西，是不是非常简洁？而且你知道其中每一个文件的用途。很好，一切都会在你的掌控中，而掌控这些东西看起来很过瘾……

命令行可以存在于所有的操作系统，这保证你的代码到处都可以走。而make作为有用工具常与C编译器一起销售，你不必担心自己的vc工程到了人家的borland就无法编译。

哦，对了。当你看完了makefile怎么写后，可以翻翻dev-cpp工程生成的makefile，也许会有一些启发:-)