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[其他] 嵌入式工程师需要哪些工具

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发表于 2021-3-10 15:08:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
总会看到有人说Linux上的应用程序开发是高手才可以完成的,而且这种“迷信”在目前似乎还很普遍。

然而,情况并不是这样的,从程序库的支持方面,Linux平台为用户级应用程序的开发提供了很多功能强大且丰富的程序库,而且它们大部分是跨平台的(Boost、OpenGL、STL、Qt、Java等)和基于POSIX标准的(glibc等),同时Linux内核还为驱动程序的开发提供了功能完备的内核接口,从开发工具方面,Linux提供了功能强大的编译器GCC和调试器GDB,借助它们的帮助,我们可以很轻松的在Linu x上开发出可移植性的应用程序。

既然如此,“迷信”又源于何来呢?一方面由于详细介绍Linux各种开发的书籍较少,各种Linux应用在国内仍不普及,另一方面则是由于很多人在安装好一个Linux后,苦于找不到一个得心应手的IDE环境,从而感到不知所措,毕竟,我们很多人都习惯了写好程序后,按下F5,剩下的任务就让IDE全权代理了。其实想在Linux下如此这般当然也没问题。既然说到了IDE,就让我们从它开始吧,相信选择一个好的IDE环境是你整个学习过程的一个不错的开始。

工欲善其事 必先利其器——IDE篇
其实Linux下有许多功能强大的IDE环境,因为从某种意义上说,Linux是专为开发者准备的操作系统,这个东西当然少不了,在这里为读者介绍一些比较常用的IDE。

KDevelop
这是一个用Qt开发的IDE,其主要支持的语言是C / C++,

Eclipse
近年来,eclipse可以说发展极为迅速,它不仅是一个以java为主的开发平台,其功能强大的插件体系结构使得它可以被当作各种应用程序来使用。作为各种插件的载体,eclipse提供了完整的GUI接口,用户完全可以借助eclipse来只关心自己想做的工作。

山高月晓 水落石出——IDE后台的故事 GCC篇
前面我们简要介绍了一些IDE环境,其中所有C/C++相关程序的编译都是由GCC来完成的,而IDE只不过起到了一个收集编译信息和为我们的项目生成makefile等作用(后面我们会提到)。出于目前Linux开发的特点,C仍是系统开发的主流语言。所以,对GCC有一个全面的了解是很有必要的,一旦IDE不能满足你的需求,我们要有手工打造程序的能力,而且出于学习的目的,我们往往不需要IDE生成的那些复杂的文件,为一个Hello world生成2M多的文件显然是多余的。

GCC的全称是GNU Compiler Collection,从这个名字我们不难看出,GCC代表着一个编译器的集合,目前GCC可以支持C, C++, Objective-C, Objective-C++, Fortran, Java, and Ada等语言。但是出于一般性考虑,我们这里只讨论GCC中的C/C++部分。

目前GCC的最新发布版是4.0.0,但是这个版本由于使用了新技术和新的编码规范,很多旧的代码都需要修改才可以通过编译,所以并不推荐使用这个版本。而相对稳定的新版本目前是3.4.4,大家可以到GNU的主页上更新下载。那么究竟GCC强大在哪里,如何使用?下面我就通过几个简单而实际的例子带你看看GCC提供的强大功能。

通过Helloworld的编译熟悉GCC的基本使用方法
似乎为所有新语言提供一个Hello World样本程序已经成为了一种不成文的标准,人们通过它来认识语言的一些基本要素。在这里,我们使用一个Hello World来看看如何用GCC生成可执行文件。

把上面的文件存成helloworld.c,之后打开控制台,输入如下的命令
gcc helloworld.c –o helloworld

如果一切正常的话,你的控制台上应该没有任何输出。用ls查看你的工作目录,你会发现目录下多了一个名为helloworld的可执行文件,之后,执行
./hellworld就会看到这个程序的输出了。

很简单不是吗?但是学过计算机的朋友都应该知道,程序的编译过程要分为下图所示的过程而GCC的强大之处就在于它允许你在上面所示的任何一个过程中停下来查看中间结果,并对其加以控制。

1. 预处理
首先是预处理过程,GCC的-E选项可以让GCC在预处理后停止编译,并向标准输出打印预处理过后的文件。下面的-o用于指定输出文件的文件名。

gcc –E hellowrold.c –o helloworld.cpp

下面是helloworld.cpp的一部分的内容,我们看到,文件已经包含了stdio.h中的内容。

如果我们想执行下一步的编译过程,可以继续使用GCC的-x 选项,该选项用于显示指定文件的后缀名(而不是让编译器根据后缀来自行判断)。我们比较常用的language type有如下几种,(如果读者想获得更为完整参数说名,请参考GCC manual):
l c c-header c-cpp-output
l c++ c++-header c++-cpp-output
l assembler assembler-with-cpp

下面继续我们的编译过程

2. 编译
如果我们想获得编译后的源文件可以使用-S选项,该选项让gcc只执行编译(生成汇编文件)而不进行汇编(生成目标文件),此时,我们可以用-o选项指定输出的汇编文件的名称。
gcc –S helloworld.cpp –o hellowrld.S

3. 汇编
另外,我们还可以使用GCC的-c选项来编译和汇编源文件而不链接,此时-o指定的输出文件就是编译后的目标文件名:
gcc –x c++ -c helloworld.cpp –o helloworld.o

4. 链接
最后,我们可以利用GCC来把我们刚才生成的.o文件链接成可执行程序
gcc helloworld.o –o helloworld

这一次,我们使用了-o选项指定了可执行文件名,也就是说,根据输入文件类型的不同,-o有着不同的含义。

5. 函数库的链接和包含文件
对于我们编写的任和一个程序,没有库函数的支持是不可想象的,而当我们要使用的头文件和函数库不在GCC默认的搜索路径下的时候(例如OpenGL、Qt、KDE、Boost等),我们就需要手工来告诉GCC他们的位置。

先来看头文件路径的指定。我们可以利用-I来指定我们希望GCC去搜索的头文件目录,例如我们要使用X11的程序,我们就要使用下面的选项再来看库函数的设置:我们通过-L和-l两个命令行选项完成任务。其中-L用于告诉GCC在中去寻找函数库,而-l选项则告诉GCC使用用户指定的程序库。在Linux中,函数库的命名是遵循UNIX约定的,即lib{lib name},例如libsocket.so,所以当你需要告诉GCC使用这些库的时候,你就可以使用-lsocket选项。通常,这两个命令是结合在一起使用的,例如引用X11程序库的时候,我们可以这样:
–L/usr/X11R6/lib –lX11

另外,GCC在默认情况下使用共享库来链接程序,而当你想链接静态库的时候,一定要使用-static选项,例如-lncurses -static
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