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我一直在学校学习 C++ 来创建小型命令行程序。

但是，我只使用 IDE 构建了我的项目，包括 VS08 和 QtCreator。

我了解构建项目背后的过程：将源代码编译为目标代码，然后将它们链接到特定于平台的可执行文件（.exe,.app等）。我也知道大多数项目也用于make简化编译和链接多个源文件和头文件的过程。

问题是，尽管 IDE 在后台完成所有这些工作，让生活变得非常轻松，但我真的不知道真正发生了什么，并且觉得我需要习惯于以“老式方式”构建项目：从命令行，明确使用工具链。

我知道Makefiles 是什么，但不知道如何编写它们。
我知道是什么gcc，但不知道如何使用它。
我知道链接器的作用，但不知道如何使用它。

我正在寻找的是一个解释，或者是一个教程的链接，该教程解释了一个 C++ 项目的工作流程，从第一次编写代码到运行生成的可执行文件。

我真的很想知道构建 C++ 的内容、方式和原因。

（如果有什么不同，我正在运行 Mac OS X，使用 gcc 4.0.1 并制作 3.81）

谢谢！

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8 回答 8

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编译

假设您想编写一个简单的“hello world”应用程序。您有 3 个文件，hello.cpp hello-writer.cpp并且hello-writer.h，内容为

// hello-writer.h
void WriteHello(void);

// hello-writer.cpp
#include "hello-writer.h"
#include <stdio>
void WriteHello(void){
    std::cout<<"Hello World"<<std::endl;
}

// hello.cpp
#include "hello-writer.h"
int main(int argc, char ** argv){
    WriteHello();
}

g++使用命令将 *.cpp 文件转换为目标文件

g++ -c hello.cpp -o hello.o
g++ -c hello-writer.cpp -o hello-writer.o

-c标志暂时跳过链接。要将所有模块链接在一起需要运行

g++ hello.o hello-writer.o -o hello

创建程序hello。如果您需要链接任何外部库，请将它们添加到这一行，例如-lm数学库。实际的库文件看起来像libm.aor libm.so，您在添加链接器标志时忽略文件名的后缀和“lib”部分。

生成文件

要使构建过程自动化，您可以使用 makefile，它由一系列规则组成，列出要创建的事物以及创建它所需的文件。例如，hello.o取决于hello.cpp和hello-writer.h，它的规则是

hello.o:hello.cpp hello-writer.h
     g++ -c hello.cpp -o hello.o # This line must begin with a tab.

如果您想阅读 make 手册，它会告诉您如何使用变量和自动规则来简化事情。你应该可以写

hello.o:hello.cpp hello-writer.h

并且规则将自动创建。hello 示例的完整生成文件是

all:hello
hello:hello.o hello-writer.o
    g++ hello.o hello-writer.o -o hello
hello.o:hello.cpp hello-writer.h
    g++ -c hello.cpp -o hello.o
hello-writer.o:hello-writer.cpp hello-writer.h
    g++ -c hello-writer.cpp -o hello-writer.o

请记住，缩进的行必须以制表符开头。并不是所有的规则都需要一个实际的文件，all目标只是说 create hello。这通常是 makefile 中的第一条规则，当您运行时自动创建第一条规则make。

完成所有这些设置后，您应该能够转到命令行并运行

$ make
$ ./hello
Hello World

更高级的 Makefile 东西

您还可以在 makefile 中定义一些有用的变量，其中包括

  • CXX: c++ 编译器
  • CXXFLAGS：传递给编译器的附加标志（例如，包含带有 -I 的目录）
  • LDFLAGS：要传递给链接器的附加标志
  • LDLIBS：要链接的库
  • CC：c编译器（也用来链接）
  • CPPFLAGS：预处理器标志

使用 定义变量=，使用 添加到变量+=。

将 .cpp 文件转换为 .o 文件的默认规则是

$(CXX) $(CXXFLAGS) $(CPPFLAGS) -c $< -o $@

其中$<是第一个依赖项，$@是输出文件。通过将变量括在 中来扩展变量$()，此规则将与模式一起运行hello.o:hello.cpp

同样，默认链接器规则是

$(CC) $(LDFLAGS) $^ -o $@ $(LDLIBS)

$^所有的先决条件在哪里。此规则将与模式一起运行hello:hello.o hello-writer.o。请注意，这使用 c 编译器，如果您不想覆盖此规则并使用 c++ 将库添加-lstdc++到LDLIBS该行

LDLIBS+=-lstdc++

在生成文件中。

最后，如果您不列出.o文件的依赖关系，make 可以自己找到它们，所以最小的 makefile 可能是

LDFLAGS=-lstdc++
all:hello
hello:hello.o hello-writer.o

请注意，这忽略了两个文件对 的依赖关系hello-writer.h，因此如果修改了标头，则不会重新构建程序。如果您有兴趣，请查看-MDgcc 文档中的标志，了解如何自动生成此依赖关系。

最终生成文件

一个合理的最终生成文件将是

// Makefile
CC=gcc
CXX=g++
CXXFLAGS+=-Wall -Wextra -Werror
CXXFLAGS+=-Ipath/to/headers
LDLIBS+=-lstdc++ # You could instead use CC = $(CXX) for the same effect 
                 # (watch out for c code though!)

all:hello                                   # default target
hello:hello.o hello-world.o                 # linker
hello.o:hello.cpp hello-world.h             # compile a module
hello-world.o:hello-world.cpp hello-world.h # compile another module
    $(CXX) $(CXXFLAGS) -c $< -o $@          # command to run (same as the default rule)
                                            # expands to g++ -Wall ... -c hello-world.cpp -o hello-world.o
于 2010-01-18T04:09:26.023 回答
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一个简单的例子通常对展示基本过程很有用，所以：

用于编译 C++ 文件的示例 gcc 用法：

$ g++ -c file1.cpp                 # compile object files
[...]
$ g++ -c file2.cpp
[...]
$ g++ -o program file1.o file2.o   # link program
[...]
$ ./program                        # run program

要使用make此构建，可以使用以下 Makefile：

# main target, with dependencies, followed by build command (indented with <tab>)
program: file1.o file2.o
    g++ -o program file1.o file2.o

# rules for object files, with dependencies and build commands
file1.o: file1.cpp file1.h
    g++ -c file1.cpp

file2.o: file2.cpp file2.h file1.h
    g++ -c file2.cpp

示例 Makefile 用法：

$ make                              # build it
[...]
$ ./program                         # run it

有关所有详细信息，您可以查看Gnu make 手册和GCC 的文档。

于 2010-01-18T03:56:58.457 回答
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我知道 Makefile 是什么，但不知道如何编写它们。

make 语法很糟糕，但GNU make 文档也不错。主要语法是：

<target> : <dependency> <dependency> <dep...>
<tab>    <command>
<tab>    <command>

它定义了从给定依赖项构建目标的命令。

阅读文档和示例可能是大多数人学习 makefile 的方式，因为 make 有许多不同的风格，它们各自有细微的差别。下载一些项目（选择一些已知可以在您的系统上运行的项目，这样您就可以实际尝试一下），查看构建系统，看看它们是如何工作的。

您还应该尝试构建一个简单的 make（为您的第一个版本去掉一堆更难的功能）；我认为这是一种可以让您更好地了解情况的案例。

我知道 gcc 的作用，但不知道如何使用它。

同样，man g++信息页面和其他文档很有用，但是当您直接调用它（而不是通过构建系统）时，主要用途是：

g++ file.cpp -o name            # to compile and link
g++ file.cpp other.cpp -o name  # to compile multiple files and link as "name"

您还可以编写自己的 shell 脚本（下面是我的 ~/bin/c++ 简化版）来合并 $CXXFLAGS，这样您就不会忘记：

#!/bin/sh
g++ $CXXFLAGS "$@"

您也可以包括任何其他选项。现在，您可以在 .bashrc 或类似文件中设置该环境变量（$CXXFLAGS，C++ 标志的标准变量），或在特定会话中重新定义它，以便在没有 makefile 的情况下工作（make 也可以正常工作）。

还可以使用该-v标志查看有关 g++ 功能的详细信息，包括...

我知道链接器的作用，但不知道如何使用它。

链接器是获取目标文件并链接它们的东西，我相信你知道，但它g++ -v会向你展示它使用的确切命令。比较gcc -v file.cpp（例如，gcc可以处理 C++ 文件）并g++ -v file.cpp查看链接器命令的差异，这些差异通常会导致第一个失败。Make 还会在默认情况下显示命令运行它们。

最好不要直接使用链接器，因为使用 gcc 或 g++ 并在需要时为它们提供特定的链接器选项要简单得多。

于 2010-01-18T04:02:52.480 回答
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只是把它扔在那里，完整的 gcc 文档可以在这里找到：http: //www.delorie.com/gnu/docs/gcc/gcc_toc.html

于 2010-01-18T04:09:06.900 回答
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您还可以查看 Autoproject，它设置了 automake 和 autoconf 文件，这使人们更容易在不同平台上编译您的包：http ://packages.debian.org/unstable/devel/autoproject

于 2010-01-18T05:00:06.670 回答
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这就是帮助我学习 autoconf、automake、...的原因：

http://www.bioinf.uni-freiburg.de/~mmann/HowTo/automake.html

这是一个很好的教程，从简单的 helloworld 发展到带有库等的更高级的结构。

于 2010-03-21T23:01:24.217 回答
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编译器接受一个 cpp 并变成一个目标文件，其中包含本机代码和有关该本机代码的一些信息

链接器获取目标文件并使用目标文件中的额外信息布局可执行文件....它找到对相同事物的所有引用并将它们链接起来，并使图像对操作系统有用，以了解如何将所有代码加载到内存中。

查看目标文件格式以更好地了解编译器生成的内容

http://en.wikipedia.org/wiki/Object_file （不同的编译器使用不同的格式）

也签出（对于 gcc）

http://pages.cs.wisc.edu/~beechung/ref/gcc-intro.html 关于您在命令行键入的内容

于 2010-01-18T03:44:38.580 回答
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我喜欢这个古怪的介绍，用 gcc 构建一个基于 Linux 的 hello world 程序，但命令行的东西应该在 OS/X 上正常工作。特别是，它会引导您完成一些常见错误并查看错误消息。

神圣的编译器，罗宾，这该死的东西起作用了！

于 2010-01-18T05:15:05.567 回答