LINUXSOFT.cz Přeskoč levou lištu
Uživatel: Heslo:  
   CZUKPL

> C/C++ (18) - Makefile podruhé

V dnešním dílu povídání o programu make dokončíme, ukážeme si jednu z mnoha možností, jak psát Makefile pro větší projekt. Nakonec probereme alespoň to nejnutnější minimum pro krokování programu pomocí gdb.

27.4.2005 07:00 | Jan Němec | Články autora | přečteno 44407×

Makefile pro větší projekty

Minule jsme si ukázali, jak napsat Makefile pro velmi jednoduchý projekt. Zkusme se nyní zamyslet, jak by se Makefile změnil, kdyby se jednalo o středně velký projekt z několika desítek zdrojových souborů. Základní cíle včetně linkování výsledného projektu by se příliš nezkomplikovaly, ale neúnosně složitým by se stal výčet pomocných pravidel pro jednotlivé objektové soubory, zejména ruční zápis závislostí na hlavičkových souborech. Jeden *.c soubor může inkludovat třeba 5 hlavičkových souborů, přičemž řada z nich může inkludovat jiné hlavičkové soubory, takže rekurzivní průchod #include příkazů je nad síly programátora. Částečným řešením je definice všech hlavičkových souborů projektu do jedné proměnné v Makefile a přidání této závislosti do jednotlivých pravidel.

hlavicky=soubor1.h soubor2.h souborN.h

# ...

souborX.o: souborX.c ${hlavicky}
	gcc souborX.c -c

Toto řešení má určitou nevýhodu, že přidává do Makefile závislost všech *.c souborů na všech *.h, takže změna libovolného hlavičkového souboru při vývoji způsobí, že se celý projekt musí překládat od začátku, ale v praxi to příliš nevadí, neboť v běžných projektech je i skutečná závislost *.c na *.h velká. Další nevýhodou je, že v Makefile musí být i nyní pro každý objektový *.o soubor explicitně uvedené pravidlo, ačkoli se všechny překládají v podstatě stejným způsobem.

Práci si můžeme ušetřit, pokud použijeme v Makefile implicitní pravidla nebo pokud budeme vytvářet Makefile z nějaké šablony sadou standardních nástrojů (autoconf, automake). V našem seriálu si ukážeme pouze první způsob.

Implicitní pravidla

Pokud není splněna v Makefile závislost (například neexistuje soubor main.o) a není pro ni uvedené žádné pravidlo, pokusí se ji make splnit pomocí implicitního pravidla. Ta jsou definována pro běžné typy souborů zpracovávané pomocí make, nás bude zajímat pravidlo pro vytvoření souborXY.o ze souborXY.c. Toto implicitní pravidlo vypadá následovně:

souborXY.o: souborXY.c
	${CC} ${CFLAGS} ${CPPFLAGS} -c -o souborXY.o souborXY.c 

Stačí tedy nastavit proměnné CC a CFLAGS, proměnnou CPPFLAGS můžeme nechat prázdnou.

# překladač C
CC=gcc
# nepovinný parametr, míra optimalizace
CFLAGS=-O2

Poslední, co je třeba udělat, je určení závislostí na hlavičkových souborech. Pokud se spokojíme se závislostí všech *.c na všech *.h, může to vypadat třeba takhle:

OBJ=soubor1.o soubor2.o souborN.o
HEAD=soubor1.h soubor2.h souborN.h

# hromadné nastavení závislostí, žádná akce
${OBJ}: ${HEAD}

Makefile pro příklad z minulého a předminulého dílu by mohl vypadat asi takhle:

#
# Makefile pro pokusný příklad 16. - 18. dílu seriálu o C/C++ na linuxsoft.cz
#

# Jméno přeloženého programu
program=priklad

# Seznam objektových souborů použijeme hned na třech místech.
OBJ=funkce.o main.o
SRC=funkce.c main.c
HEAD=funkce.h

# Míra optimalizace překladače gcc
OPT=-O2

# Překladač C
CC=gcc

# Nepovinné parametry překladače
CFLAGS=${OPT}

# Cílům build, install, uninstall, clean a distrib neodpovídá přímo žádný soubor

.PHONY: build
.PHONY: install
.PHONY: uninstall
.PHONY: clean
.PHONY: distrib

# První cíl je implicitní, není třeba volat 'make build', stačí 'make'.
# Cíl build nemá žádnou akci, jen závislost.

build: ${program}

# install závisí na přeložení projektu, volat ho může jen root
install: build
	cp ${program} /usr/bin

# uninstall má jenom akci a žádnou závislost, volat ho může jen root
uninstall:
	rm -f /usr/bin/${program}

# clean smaže soubory po překladu
clean:
	rm -f *.o ${program}

# distrib vytvoří balíček s kompletním zdrojovým kódem
# akce na dva řádky se napíše pomocí zpětného lomítka

distrib:
	tar -c ${SRC} ${HEAD} Makefile > c18.tar; \
	gzip c18.tar

${program}: ${OBJ}
	${CC} ${OBJ} -o ${program} ${OPT}

# Závislost všech objektových souborů na všech hlavičkových
${OBJ}: ${HEAD}

# A to je vše, pravidla pro main.o a funkce.o není třeba uvádět

Celý příklad si můžete stáhnout zabalený jako c18.tar.gz. Všimněte si, že přidání nového zdrojového souboru do projektu spočívá v modifikaci proměnných OBJ a SRC nebo HEAD, jde tedy jen o malou změnu Makefile na jednom místě. U našeho projektu ze tří zdrojových souborů to není důležité, ale již v případě středně velkých projektů je tato vlastnost téměř nutností.

Je třeba říci, že organizace překladu projektů C na Unixu není ustálená, používá se více způsobů překladu od sestavovacích skriptů přes ručně psaný Makefile až po generování Makefile z nějaké jednodušší šablony. Za standardní byť poněkud kontroverzní řešení se považuje postupné generování (velmi složitého a pro člověka téměř nečitelného) Makefile z jednoduchého Makefile.am a configure.in pomocí automaku a autoconfu a jimi vygenerovaného shellového skriptu configure, ale popis těchto komplikovaných nástrojů by značně přesáhl cíle tohoto seriálu a částečně i autorovy znalosti.

Rychlokurs gdb

Minule jsem zmínil parametr -g překladače gcc, který zajistí přidání ladících informací do kódu. V našem Makefile stačí nastavit OPT=-g a celý projekt znovu přeložit.

make clean
make

Standardním nástrojem pro ladění programů napsaných v C na Linuxu je řádkový debugger gdb. Používá se buď přímo, nebo prostřednictvím nějaké nadstavby typu ddd, xxgdb nebo KDbg. Krokování programů v prostředích jako je KDevelop a emacs je ve skutečnosti také implementováno pomocí gdb. My si ukážeme krokování laděného programu přímo v gdb.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int nadruhou(int n) {
  int i, suma;

  for (i = 0; i <= n; i++) {
    suma += n;
  }
  return suma;
}

int main(int argc, char **argv) {
  int n;
  
  if (argc < 2) {
    puts("syntaxe: nadruhou číslo");
    return 1;
  }
  n = atoi(argv[1]);
  n = nadruhou(n);
  printf("%i\n", n);
  return 0;
}

Uvedený program má zkonvertovat svůj první parametr na celé číslo a na standardní výstup vypsat jeho druhou mocninu. Aby to nebylo tak jednoduché, máme zadavatelem zakázáno v programu násobit, takže druhou mocninu musíme vypočítat přičítáním v cyklu. Do programu se nám ovšem vloudila chyba.

$ gcc nadruhou.c -g -o nadruhou
$ ./nadruhou 1
2
$

Jedna na druhou jistě není 2, takže musíme program ladit.

$ gdb nadruhou
(gdb)

Zadáme parametry programu, nastavíme breakpoint na začátek funkce main a spustíme program.

(gdb) set args 1
(gdb) break main
Breakpoint 1 at 0x80483e2: file nadruhou.c, line 17.
(gdb) run 

Program se spustí, ale hned na začátku main se díky breakpointu zastaví. K základním příkazům gdb patří

  • break funkce
    Vlož breakpoint na začátek funkce.
  • break soubor:řádek
    Vlož breakpoint na příslušné místo.
  • delete
    Smaž breakpoint určený parametrem nebo všechny breakpointy.
  • continue
    Pokračuj k dalšímu breakpointu nebo do konce programu.
  • next
    Krok bez zanoření do volané funkce.
  • step
    Krok se zanořením do volané funkce.
  • list
    Výpis kódu programu v okolí aktuální pozice.
  • print výraz
    Výpis hodnoty výrazu.
  • help
    Nápověda, může mít jako parametr příkaz nebo skupinu příkazů.

Podobně jako například v bashi můžeme pomocí šipek nahoru a dolů listovat minulými příkazy, funguje hledání pomocí Ctrl+r, enter znamená opakování předchozího příkazu atd.

Po dvou next můžeme zadat například print argv[1] a print n, čímž zjistíme, že k chybě dojde až ve funkci nadruhou. Příkazem step se dostaneme dovnitř funkce a zjištění, že for cyklus běží o jednu iteraci déle, než by měl, je už záležitostí několika příkazů next a print.

Ukázali jsme si jen základy gdb, zájemce o hlubší znalosti odkazuji na manuálové stránky a návody a články na webu. Určitě stojí za to vyzkoušet některou z grafických nadstaveb gdb. Z vlastní praxe vím, že gdb se hodí především pro ladění menších projektů a často se nedá rozumně použít při vývoji programů využívajících vlákna. V těchto případech je obvykle vhodné umožnit oddělení kritické části programu (například složitý algoritmus) odladit ji samostatně. Pokud ani toto řešení není možné, bývá zpravidla nejlepší se gdb vzdát a najít chybu pomocí ladících výpisů.

Pokračování příště

V dalším dílu se vrátíme k základní syntaxi jazyka C, probereme příkaz switch a bitové operátory.

Verze pro tisk

pridej.cz

 

DISKUZE

inicializace 9.2.2012 06:26 Jan Němec




Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.
> Vyhledávání software
> Vyhledávání článků

14.11.2017 16:56 /František Kučera

Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt – tradičně první čtvrtek před třetím pátkem v měsíci: 16. listopadu od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).


Přidat komentář

12.11.2017 11:06 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: 4. ročník odborné IT konference na téma Datová centra pro business proběhne již ve čtvrtek 23. listopadu 2017 v konferenčním centru Vavruška, v paláci Charitas, Karlovo náměstí 5, Praha 2 (u metra Karlovo náměstí) od 9:00. Konference o návrhu, budování, správě a efektivním využívání datových center nabídne odpovědi na aktuální a často řešené otázky, např Jaké jsou aktuální trendy v oblasti datových center a jak je využít pro vlastní prospěch? Jak zajistit pro firmu či jinou organizaci odpovídající služby datových center? Podle jakých kritérií vybrat dodavatele služeb? Jak volit součásti infrastruktury při budování či rozšiřování vlastního datového centra? Jak efektivně spravovat datové centrum? Jak eliminovat možná rizika? apod.
Přidat komentář

13.9.2017 8:00 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt – tentokrát netradičně v pondělí: 18. září od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

3.9.2017 20:45 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: Dne 21. září 2017 proběhne v Praze konference "Mobilní řešení pro business". Hlavní tématy konference budou: nejnovější trendy v oblasti mobilních řešení pro firmy, efektivní využití mobilních zařízení, bezpečnostní rizika a řešení pro jejich omezení, správa mobilních zařízení ve firmách a další.
Přidat komentář

15.5.2017 23:50 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve čtvrtek 18. května od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

12.5.2017 16:42 /Honza Javorek
PyCon CZ, česká konference o programovacím jazyce Python, se po dvou úspěšných ročnících v Brně bude letos konat v Praze, a to 8. až 10. června. Na konferenci letos zavítá např. i Armin Ronacher, známý především jako autor frameworku Flask, šablon Jinja2/Twig, a dalších projektů. Těšit se můžete na přednášky o datové analytice, tvorbě webu, testování, tvorbě API, učení a mentorování programování, přednášky o rozvoji komunity, o použití Pythonu ve vědě nebo k ovládání nejrůznějších zařízení (MicroPython). Na vlastní prsty si můžete na workshopech vyzkoušet postavit Pythonem ovládaného robota, naučit se učit šestileté děti programovat, efektivně testovat nebo si v Pythonu pohrát s kartografickým materiálem. Kupujte lístky, dokud jsou.
Přidat komentář

2.5.2017 9:20 /Eva Rázgová
Putovní konference československé Drupal komunity "DrupalCamp Československo" se tentokrát koná 27. 5.2017 na VUT FIT v Brně. Můžete načerpat a vyměnit si zkušenosti z oblasti Drupalu 7 a 8, UX, SEO, managementu týmového vývoje, využití Dockeru pro Drupal a dalších. Vítáni jsou nováčci i experti. Akci pořádají Slovenská Drupal Asociácia a česká Asociace pro Drupal. Registrace na webu .
Přidat komentář

1.5.2017 20:31 /Pavel `Goldenfish' Kysilka
PR: 25.5.2017 proběhne v Praze konference na téma Firemní informační systémy. Hlavními tématy jsou: Informační systémy s vlastní inteligencí, efektivní práce s dokumenty, mobilní přístup k datům nebo využívání cloudu.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

18.9.2017 14:37 / Rojas
high security vault

15.9.2017 7:33 / Wilson
new zealand childcare jobs

31.8.2017 12:11 / Jaromir Obr
Re: ukůládání dat ze souboru

30.7.2017 11:12 / Jaromir Obr
Národní znaky

27.7.2017 12:24 / Jaromir Obr
Cteni/zapis

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2017) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze