市面上常見的 Linux 都是發(fā)行版本,典型的 Linux 發(fā)行版包含了 Linux 內(nèi)核、桌面環(huán)境(例如 GNOME、KDE、Unity 等)和各種常用的必備工具(例如 Shell、GCC、VIM、Firefox 等),國內(nèi)使用較多的是 CentOS、Ubuntu(烏班圖)、Debian、Redhat 等。
Linux 主要應(yīng)用于各種服務(wù)器(例如網(wǎng)站服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、DNS服務(wù)器、郵件服務(wù)器、路由器、負(fù)載均衡集群等),而不是我們常見的個(gè)人電腦。Linux 是服務(wù)器操作系統(tǒng)的絕對霸主,占據(jù)了 80% 以上的份額,在未來的服務(wù)器領(lǐng)域,Linux 是大勢所趨。
這其中,又以 CentOS 和 Ubuntu 為主,CentOS 占有壓倒性的優(yōu)勢。服務(wù)器操作系統(tǒng) 80% 以上的市場份額被 Linux 占據(jù),而 Linux 80% 以上的份額又被 CentOS 占據(jù)。本教程以 CentOS 為例來講述如何編譯C程序。
服務(wù)器上的 Linux 是不安裝圖形界面的,只能在控制臺(tái)模式下使用,以盡量節(jié)省服務(wù)器資源。而我們在學(xué)習(xí)過程中使用的 Linux 是帶圖形界面的,以滿足初學(xué)者的需求,降低學(xué)習(xí)成本。
在 Linux 下我們?nèi)匀豢梢允褂脦Ы缑娴?、傻瓜式?IDE,例如?CodeLite、CLion(收費(fèi))、Code::Blocks、Netbeans、Eclipse CDT 等。微軟的 Visual Studio 也支持 Linux 了,在 Windows 下用慣了 Visual Studio 的用戶也可以毫無障礙地遷移到 Linux 平臺(tái)。
但是作為初學(xué)者,我建議大家在命令行模式下編譯C語言程序,這樣能夠了解生成一個(gè)可執(zhí)行程序的詳細(xì)步驟,以及編譯命令的各種設(shè)置選項(xiàng),為以后的 Linux C/C++ 開發(fā)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在 Linux 下,很多程序員都推崇使用 Vim、Emacs 等命令行模式的編輯器,它們功能強(qiáng)大,逼格夠高,不管有沒有桌面環(huán)境都能使用,是 Linux C/C++ 程序員必備的神器。但是 Vim 和 Emacs 并不容易上手,使用者需要記憶很多命令和快捷鍵,熟練才能生巧,所以需要一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和適應(yīng),這會(huì)增加初學(xué)者的學(xué)習(xí)成本,所以這里不推薦大家使用。
CentOS 下有一款自帶的圖形界面編輯器,叫做?Gedit。Gedit 是一款簡單實(shí)用的文本編輯器,界面優(yōu)雅,支持語法高亮,比 Vim 容易上手,它和 Windows 下的編輯器沒有什么兩樣。本教程將 Gedit 作為C語言代碼的編輯器。
如果你使用的是其它的 Linux 發(fā)行版,可能沒有默認(rèn)安裝 Gedit,這個(gè)時(shí)候就得自己安裝,具體步驟為:
$ sudo apt-add-repository ppa:ubuntu-on-rails/ppa? ? #添加ubuntu的軟件源
$ sudo apt-get update? ? #更新軟件列表
$ sudo apt-get install gedit-gmate? ? #安裝
首先,在我們自己的用戶目錄下新建一個(gè)名為demo的文件夾。這個(gè)文件夾專門用來存放與C語言相關(guān)的文件,例如源文件、目標(biāo)文件、可執(zhí)行文件等,它專供我們學(xué)習(xí)使用。
用戶目錄有時(shí)候也叫 home 文件夾或者主文件夾,它的路徑是/home/username,其中 username 就是我們登錄 Linux 時(shí)使用的用戶名。Linux 會(huì)在 home 目錄下為每一個(gè)登錄的用戶創(chuàng)建一個(gè)文件夾,專門用來存放該用戶使用到的配置文件、文本文檔、圖片、可執(zhí)行程序等,以和其他用戶區(qū)分開來。
接下來需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)空白的 main.c 源文件。main.c 其實(shí)就是一個(gè)純文本文件,并沒有任何特殊格式,但是 Linux 不像 Windows,可以在右鍵菜單中新建文本文檔,Linux 必須使用命令來創(chuàng)建,如下所示:
$ cd demo? #進(jìn)入 demo 目錄,這是源文件所在的目錄
$ touch main.c? #使用 touch 命令創(chuàng)建一個(gè)名為 main.c 的空文件
$ gedit main.c? #使用 gedit 命令編輯 main.c
這樣就完成了源文件的創(chuàng)建,并能夠使用 Gedit 編輯源文件了。
在 Gedit 中輸入下面的C語言代碼:
#include <stdio.h>
int main()
{
puts("C語言中文網(wǎng)");
return 0;
}
輸入完成后的效果如下圖所示:

Ctrl+S保存文件,就完成了源代碼的編輯工作。此時(shí)需要關(guān)閉 Gedit 的窗口,$ gedit main.c命令才算執(zhí)行結(jié)束,才能在控制臺(tái)繼續(xù)輸入其它命令。
下圖演示了在控制臺(tái)上的實(shí)際效果:

注意,在 CentOS 下,使用touch命令創(chuàng)建完 main.c 后,進(jìn)入 demo 目錄,在右鍵菜單中也可以使用 Gedit 打開 main.c,如下圖所示:

Linux 下使用最廣泛的 C/C++ 編譯器是 GCC,大多數(shù)的 Linux 發(fā)行版本都默認(rèn)安裝,不管是開發(fā)人員還是初學(xué)者,一般都將 GCC 作為 Linux 下首選的編譯工具。本教程也毫不猶豫地使用 GCC 來編譯C語言程序。
GCC 僅僅是一個(gè)編譯器,沒有界面,必須在命令行模式下使用。通過gcc命令就可以將源文件編譯成可執(zhí)行文件。
1) 生成可執(zhí)行程序
最簡單的生成可執(zhí)行文件的寫法為:
$ cd demo? #進(jìn)入源文件所在的目錄
$ gcc main.c? #在 gcc 命令后面緊跟源文件名
打開 demo 目錄,會(huì)看到多了一個(gè)名為 a.out 的文件,這就是最終生成的可執(zhí)行文件,如下圖所示:

這樣就一次性完成了編譯和鏈接的全部過程,非常方便。
注意:不像 Windows,Linux 不以文件后綴來區(qū)分可執(zhí)行文件,Linux 下的可執(zhí)行文件后綴理論上可以是任意的,這里的.out只是用來表明它是 GCC 的輸出文件。不管源文件的名字是什么,GCC 生成的可執(zhí)行文件的默認(rèn)名字始終是a.out。
如果不想使用默認(rèn)的文件名,那么可以通過-o選項(xiàng)來自定義文件名,例如:
$ gcc main.c -o main.out
這樣生成的可執(zhí)行程序的名字就是main.out。
因?yàn)?Linux 下可執(zhí)行文件的后綴僅僅是一種形式上的,所以可執(zhí)行文件也可以不帶后綴,例如:
$ gcc main.c -o main
這樣生成的可執(zhí)行程序的名字就是main。
通過-o選項(xiàng)也可以將可執(zhí)行文件輸出到其他目錄,并不一定非得在當(dāng)前目錄下,例如:
$ gcc main.c -o ./out/main.out
或者
$ gcc main.c -o out/main.out
表示將可執(zhí)行文件輸出到當(dāng)前目錄下的out目錄,并命名為main.out。./表示當(dāng)前目錄,如果不寫,默認(rèn)也是當(dāng)前目錄。
注意:out 目錄必須存在,如果不存在,gcc 命令不會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建,而是拋出一個(gè)錯(cuò)誤。
2) 運(yùn)行可執(zhí)行程序
上面我們生成了可執(zhí)行程序,那么該如何運(yùn)行它呢?很簡單,在控制臺(tái)中輸入程序的名字就可以,如下所示:
$ ./a.out
./表示當(dāng)前目錄,整條命令的意思是運(yùn)行當(dāng)前目錄下的 a.out 程序。如果不寫./,Linux 會(huì)到系統(tǒng)路徑下查找 a.out,而系統(tǒng)路徑下顯然不存在這個(gè)程序,所以會(huì)運(yùn)行失敗。
所謂系統(tǒng)路徑,就是環(huán)境變量指定的路徑,我們可以通過修改環(huán)境變量添加自己的路徑,或者刪除某個(gè)路徑。很多時(shí)候,一條 Linux 命令對應(yīng)一個(gè)可執(zhí)行程序,如果執(zhí)行命令時(shí)沒有指明路徑,那么就會(huì)到系統(tǒng)路徑下查找對應(yīng)的程序。
輸入完上面的命令,按下回車鍵,程序就開始執(zhí)行了,它會(huì)將輸出結(jié)果直接顯示在控制臺(tái)上,如下所示:
$ cd demo
$ gcc main.c
$ ./a.out
C語言中文網(wǎng)
$
下圖演示了在控制臺(tái)上的實(shí)際效果:

如果程序在其它目錄下,運(yùn)行程序時(shí)還要帶上目錄的名字,例如:
$ ./out/main.out
或者
$ out/main.out
這個(gè)時(shí)候加不加./都一樣,Linux 能夠識(shí)別出out是一個(gè)目錄,而不是一個(gè)命令,它默認(rèn)會(huì)在當(dāng)前路徑下查找該目錄,而不是去系統(tǒng)路徑下查找,所以不加./也不會(huì)出錯(cuò)。
注意,如果程序沒有執(zhí)行權(quán)限,可以使用sudo命令來增加權(quán)限,例如:
$ sudo chmod 777 a.out
為了讓讀者有一個(gè)更加全面的認(rèn)識(shí),我們不妨將上面兩部分的內(nèi)容連接起來,完整的演示一下從編輯源文件到運(yùn)行可執(zhí)行程序的全過程:
$ cd demo? #進(jìn)入源文件所在目錄
$ touch main.c? #新建空白的源文件
$ gedit main.c? #編輯源文件
$ gcc main.c? #生成可執(zhí)行程序
$ ./a.out? #運(yùn)行可執(zhí)行程序
C語言中文網(wǎng)
$? ?#繼續(xù)等待輸入其它命令
下圖是在控制臺(tái)上的實(shí)際效果:

分步驟編譯
上面講解的是通過gcc命令一次性完成編譯和鏈接的整個(gè)過程,這樣最方便,大家在學(xué)習(xí)C語言的過程中一般都這么做。實(shí)際上,gcc命令也可以將編譯和鏈接分開,每次只完成一項(xiàng)任務(wù)。
1) 編譯(Compile)
將源文件編譯成目標(biāo)文件需要使用-c選項(xiàng),例如:
gcc -c main.c
就將 main.c 編譯為 main.o。打開 demo 目錄,就會(huì)看到 main.o:

對于微軟編譯器(內(nèi)嵌在 Visual C++ 或者 Visual Studio 中),目標(biāo)文件的后綴為.obj;對于 GCC 編譯器,目標(biāo)文件的后綴為.o。
一個(gè)源文件會(huì)生成一個(gè)目標(biāo)文件,多個(gè)源文件會(huì)生成多個(gè)目標(biāo)文件,源文件數(shù)目和目標(biāo)文件數(shù)目是一樣的。通常情況下,默認(rèn)的目標(biāo)文件名字和源文件名字是一樣的。
如果希望自定義目標(biāo)文件的名字,那么可以使用-o選項(xiàng),例如:
gcc -c main.c -o a.o
這樣生成的目標(biāo)文件的名字就是 a.o。
2) 鏈接(Link)
在gcc命令后面緊跟目標(biāo)文件的名字,就可以將目標(biāo)文件鏈接成為可執(zhí)行文件,例如:
gcc main.o
就將 main.o 鏈接為 a.out。打開 demo 目錄,就會(huì)看到 a.out。
在gcc命令后面緊跟源文件名字或者目標(biāo)文件名字都是可以的,gcc命令能夠自動(dòng)識(shí)別到底是源文件還是目標(biāo)文件:如果是源文件,那么要經(jīng)過編譯和鏈接兩個(gè)步驟才能生成可執(zhí)行文件;如果是目標(biāo)文件,只需要鏈接就可以了。
使用-o選項(xiàng)仍然能夠自定義可執(zhí)行文件的名字,例如:
gcc main.o -o main.out
這樣生成的可執(zhí)行文件的名字就是 main.out。
下面是一個(gè)完整的演示:
$ cd demo
$ gcc -c main.c
$ gcc main.o
$ ./a.out
C語言中文網(wǎng)
$
在控制臺(tái)上的真實(shí)效果為:
