Linux 基础开发工具（二）

文章目录

• [Linux 基础开发工具（二）](#Linux 基础开发工具（二）)
• • [1. 自动化构建 -make / Makefile](#1. 自动化构建 -make / Makefile)
  • • [1.1 基本用法 （part 1）](#1.1 基本用法 （part 1）)
    • [1.1 基本用法（part 2）](#1.1 基本用法（part 2）)
    • [1.2 推导过程](#1.2 推导过程)
    • [1.3 适度推导语法](#1.3 适度推导语法)
  • [2. Linux第一个系统程序 -- 进度条](#2. Linux第一个系统程序 -- 进度条)
  • • [2.1 补充，换行和回车](#2.1 补充，换行和回车)
    • [5.2 行缓冲区](#5.2 行缓冲区)
    • [5.3 倒计时](#5.3 倒计时)
    • [5.4 进度条代码](#5.4 进度条代码)

Linux 基础开发工具（二）

1. 自动化构建 -make / Makefile

1.1 基本用法 （part 1）

会不会写make和makefile，侧面说明一个人是否完全具备完成大型工程的能力。那么make和makefile是什么呢？我们知道，在linux里面，以.c文件为例，我们手动编译一个.c文件就要写一句指令，那么如果有非常多的文件都要一起编译呢？假设有一千个文件，总不能写一千个指令吧。所以， make 和 makefile 就是自动化编译工具。

那么make和makefile怎么写呢？ make其实是一句指令， 而makefile是一个文件，开头不区分大小写。我们要通过写makefile文件里面的内容，然后make一下对象，就可以实现自动化编译。

我们来看例子，首先，我们要创建一个makefile文件：

然后，我们要怎么来写呢？首先我们先创建一个.c文件，一会儿举例子用，叫 myproc.c ，然后，我们 vim 打开makefile，

可以看到这里，我们就完成了一个简易的makefile，限制我们来解释一下这里面为什么要这么写。首先，我们先看前两行，第一行叫依赖关系，第二行叫依赖方法，我们的makefile能起作用除了语法外最主要的就是把这两个搞明白。

我们再来看第一行，冒号左边的 Myproc 是目标，右边是依赖文件列表，故名思意，可以有很多个 .c 文件。其中， Myproc就是就是将来要 make的目标， myproc.c 执行这个命令的时候依赖的文件。

就好比月底找家长要钱救急， ：右边就是"家长列表"，表示钱从哪里来，左边是目标对象。

再来看第二行红色的，这个就是依赖关系，还是用刚才的例子，找家长要到钱了，家长通过什么方式给你？ 比方说微信，支付宝之类的。这里的依赖关系也类似，相当于是如何执行。

后面两行我们暂时先不看，先来看看在这个makefile效果怎么样： 哦，对了，再补充一句，刚在的第二行依赖关系前面必须是一个 tab 键，不能是空格之类的。

可以看到啊，这个makefile也是成功起作用了，我只运行了一个 make Myproc 就直接给我生成可执行文件了。

1.1 基本用法（part 2）

我们再把刚才没解释完的图拿下来：

那么，后面三行是什么意思呢？ 这个 PHONY 可以理解为一种修饰符， 它修饰的是 clean ，我们称clean是一个伪目标。

后面两行的形式和上面的类似，其实，这也是一种依赖关系和依赖方法。

那么 clean 为什么用 PHONY 修饰呢？ 因为这个伪目标的依赖关系和依赖方法总是要被执行。说到这里大家可能有些蒙，什么叫总是要被执行，我们来看下图：

我们之前执行过一次，make Myproc ，再次重复执行的话，就会出现上图中的提示， 换句话说，它只能执行一次。

再来看clean：

make clean我想执行几次，就执行几次。看出区别来了吧，所以这就是总是需要被执行。

那么Myproc为什么不总需要被执行，其实翻译一下提示的话就差不多明白， 因为myproc没有更新。 因为，这个依赖关系是去生成可执行文件，而，源文件没有更新的话，我其实是不需要再重新编译链接的，所以，这个就不总需要被执行。

好，那么问题有来了，make 怎么知道 Myproc没有更新呢？ 这个就涉及到之前没有详细说过的，文件的一个时间问题。

我们说，一个文件包括文件内容和属性，我们列一下，myproc.c的信息，

我们可以看到，这个文件的时间有三个，第一个是 Access 第二个是 Modify 第三个是 Change ，咱也不卖关子，第一个是查看时间，第二个是内容修改时间，第三个是属性修改时间。

我们先挑后面两个说，内容修改时间显而易见，就是最后一次修改内容的时间。make 就是看这个最后一次修改内容时间来的。

其实，说个有意思的，修改内容，就说不定会修改文件的大小，文件的大小也是属性，所以，有时第二个和第三个会一起改。

那么，有没有只修改change时间的呢？当然有，只修改一下文件的权限就可以了。 （chmod）

然后，再来看，我们的第一个时间，查看时间，为什么这个特别呢？

来看下图，我第一次查看，然后列出，有一个查看时间，但是，我第二次查看，再次列出，按理来说查看时间应该和最后一次保持一致，但是没有。它没变，甚至毫秒都没变。其实这就是它特殊的地方，查看时间，查看一次后就要过一段时间才会变化，中间怎么查看都不变。

为什么要这样？属性也是文件的一部分，其实我们在操作的时候查看文件内容是非常频繁的，入股查一次改一次，改一次就要去磁盘里面修改文件信息，这是非常，麻烦和浪费的。所以，就设置一段时间后再改，会更加的快速便捷。

综上所述，我们也就知道了，为什么这个make要看的是内容修改时间，而不是另外两个，因为只有内容修改时间在内容修改就要变的情况下最靠谱。

所以，只要 myproc.c 的内容修改时间，早于exe的修改时间，那就说明，可以继续make了。

好了，最后一个小问题，如果想要执行 make Myproc 的话，只写一个make也可以。

这是为什么呢？因为make的检索规则是从上到下的，什么都不写，默认就是第一个。

1.2 推导过程

这个怎么说呢？我们重新写一下这个makefile，这样写：

之前我们提到过，make的扫描过程是从上到下的，如果我们这么写的话，我们发现，第一个依赖关系列表里面的.o文件一开始是不存在的，同理 第二个的 .s 文件也不存在，那么这样可以make成功吗？

答案是可以的。

可以看到的是，这里回显的过程显示，make成功了， ll 列一下这些文件也确实都在。

那么这是为什么呢？其实这和make的推导过程有关。

其实 make 在推导的时候，有一个类似栈的结构，如果第一个来了没有匹配上，就入栈，然后执行下一个，没有匹配上就入栈，执行下一个。这样直到某一个出现需要的文件，然后就开始和消消乐一样，一直往下执行， 出栈，执行， 出栈。

所以，其实正着写和反着些都是可以的。但是，事实上，没有人会这么一条一条地写，主要是太麻烦了。

这个推导过程中，如果有一个地方写错了推到不出来，当然就执行不了了。

1.3 适度推导语法

有没有感觉有了这个make和makefile也没有自动化到哪里去，也还不是要自己手敲。如果依赖关系列表里面有一千个文件，真的要手敲一千个文件吗？当然不。

其实，makefile里面是可以定义变量的，还有一些特殊符号，所以，我们最终一版的makefile应该是这样的：

下面我们一句一句来解释，首先，开头带等号的几句实在定义变量，比如 BIN指的就是 proc.exe ，CC 指的就是 gcc

下一句里面的 #SRC=$(shell ls *.c) 也是在定义变量，前面的井号是注释的意思，因为这句的作用和下一句是一样的，

$()的意思就相当于是"解引用"， 换句话说就是，从这个变量里面拿到它代指的对象。

这句话的意思就是shell 命令里面的 ls 列举出来的所有 .c文件，给给 SRC。

下一句里面的wildcard 作用和上一句是一样的，只不过wildcard是makefile里面的语法，类似一个关键词。

下一句里面的 OBJ=$(SRC:.c=.o) 意思是SRC里面的所有 .c 文件全部的替换为同名 .o文件，给给OBJ，形成目标文件列表，别问为什么，问就是语法。 其实，大家也可以感受到，这两句就是让我们可以不写一千个 .c文件的关键。

然后继续走，还是定义变量，一般有关选项的时候，我们会用FLGA， 连接时做一下区分加上L。

下面的大家估计也看个大差不差，然后介绍一下特殊符号。

首当其中的就是 @(CC) (LFLAG) @ ^ 里面， 第一个@的意思是让这句命令执行的时候不回显，不知道大家有没有注意，之前make的时候，是把依赖方式打出来的，加上@以后，就不会了。

然后是@ 它代指的就是 ： 左边的变量解引用之后，是目标文件名。 同理， ^ 是冒号右边，是依赖文件列表。

再往下走就到了编译时， %.o : %.c 的意思就是，所有的 .c 文件生成同名 .o 。同样是依赖关系

下一句里面的就是， $< 的意思就是把所有 .c 文件全部 一个个地交给 gcc.

这就是一个基础一些的，可以用的 makefile文件。

2. Linux第一个系统程序 -- 进度条

2.1 补充，换行和回车

我们平时要换行就会敲回车，但是，这是严格意义上的换行吗？假设我们有一个作文纸，如图：

其实这样才叫换行，看出和平时回车的区别来了吗？平时的回车，换行以后会回到第二行的起点，其实这个操作才叫"回车"，

为什么键盘上敲一下回车键，会执行换行和回车，因为它把这两个操作合体了，所以，回车键才设计成一个拐弯的形式。

在C语言里面呢， 我们知道有转义字符代表回车键的操作，是\n， 其实这个也是合体之后的。再往下细分的话，换行是\n

回车是\r, 所以，如果要拆开的话就是 \r\n。

5.2 行缓冲区

什么叫行缓冲区，大家在学C语言的时候，多多少少都会接触一些关于缓冲区的知识，缓冲区可以相当于一块内存块。在程序开始的时候，默认打开三个文件，一个是stdin，一个是stdout，一个是stderror。也就分别对应之前提到过的三个设备，键盘，显示器，显示器。对于输出操作来说，只有要输出的内容刷新在缓冲区里，我们才可以在显示器上看到，对应就是stdout。

所以，要想看得见输出的内容，就必须刷新缓冲区。

一个C程序结束的时候，默认会刷新一次缓冲区。

其次，当我们在printf的时候，如果在要输出的内容里面加上\n 那么程序在执行完这一行的时候，也会刷新一次缓冲区。

这个就叫做是行刷新。

当然，我们也可以强制程序在某一行刷新缓冲区，这里就要用到一个函数叫fflush，参数就是要刷新的文件，比如说，要刷新stdout， 对应的写法就是 fflush(stdout) ；

5.3 倒计时

我们知道一个进度条其实是有多个部分组成的，首先就是符号版的进度条，然后是进度百分比，还有一个旋转的斜线表示现在这个进度条有没有卡住不动。

我们先不着急写，先来一个倒计时练练手；

噢，对了，如果在linux里面，要使用sleep函数的话，要包含的头文件是unistd.h。

因为有些简单，节省时间我就先略过了，嘻嘻。

5.4 进度条代码

我们依然采用头文件声明，.c 文件实现的方式。就按照之前提到过的进度条特点来实现。首先就是进度条里面的符号慢慢变多，这里我用的是等号。这个实现起来也是比较简单，用一个for循环，加上一个sleep函数就可以做到这个效果。我们最长想到的肯定是这样写

这里再补充一下，这里没有用sleep而是用的usleep，这两个函数的作用都是休眠，但是单位不同，sleep是秒。usleep是微秒，为了方便演示，也方便写代码，就使用了usleep。

打出来是这么个样，骇人。（说实话刚才makefile写错了，make clean的时候全删了，气的肚子疼。）

可以看到上图中的这部分是现的就有问题，首先，这个打出来是一长串，因为printf的时候没有处理好。我们要的是等号逐渐增加的效果，所以，我们可以加上 \r 让光标回开头，这样，新的buffer比旧的buffer多一个等号，算是小小覆盖一下，这个效果就出来了。

但是这样就完了吗？当然没有，加上 \r 以后我们发现它还不是一个一个打印的，它是一块一块打印的，这个动图我就不放了，因为不会，嘻嘻。那么这里我们要怎么解决一下呢，答案就是行刷新一下。用一个fflush。

那么，这个效果的最终版就是这样的：

那么接下来要实现什么呢？就是这个进度条到了百分之多少了，这个就更简单了，可以看到我们这里是打印了正好一百个等号，所以，这里把cnt一起打印出来，然后加上一点打印小格式就好了，我就不挨着演示了。

下一个效果是旋转的线，告诉这个进度条不动了的时候，是还在继续还是已经死了。这个实现起来也很简单。只需要一个数组含着 '/''|' '\' '-'的数组，然后来回遍历就好了。因为数组大小只有四，所以要循环着来，只需要让cnt % len（数组长度），然后把这个结果当下标就好了，不会越界的。

这里唯一一个需要注意的点就是反斜杠是转义字符，所以要用两个反斜杠。

所以这里完整实现出来的代码就是这样的。

这里注意哈，这里百分号也是转义字符，两个百分号放一起，和之前反斜杠是一样的道理。

这样的话，我们再make一下，结果就是这样：

看着有模有样的说实话。

这个，细心的同学可能发现了，这里的函数叫process_v1，也就是版本一，还有第二个版本，因为这个进度条分上传的进度条和下载的进度条嘛，刚才的那个是上传的，再补一个下载的。

这个下载的进度条呢，因为搞不来下载数据，所以，还是用usleep来充当下载数据，那么这个下载怎么写。

假设，这个下载的总大小是 1024 ， 下载的速度是 1 ，单位不重要，相同就行。

这就是一个简单的框架，然后，我们去完成这个FlushProcess函数就好了。

需要注意的点都打了注释，主要就是static 的cnt的用处。

哦，对了这个函数里面嵌套函数是C里面本质应该不允许的，我这个是因为找不着剪切在哪里了，再加上gcc高一些的版本支持在某些情况下的嵌套函数，小偷个懒，嘻嘻。然后，我就没改。

就行。

外链图片转存中...(img-d6WTyCoe-1776001396505)

这就是一个简单的框架，然后，我们去完成这个FlushProcess函数就好了。

外链图片转存中...(img-pbxoXmrM-1776001396505)

需要注意的点都打了注释，主要就是static 的cnt的用处。

哦，对了这个函数里面嵌套函数是C里面本质应该不允许的，我这个是因为找不着剪切在哪里了，再加上gcc高一些的版本支持在某些情况下的嵌套函数，小偷个懒，嘻嘻。然后，我就没改。