实验一 LINUX编程环境

第一章 Linux 基础（2学时）
实验一 LINUX编程环境
实验目的
1.熟悉Linux下C语言程序设计的基本步骤
2.掌握gcc编译器的各种参数的使用方法
3.掌握gcc编译器创建函数库的方法
4.掌握gdb调试程序的方法
5.掌握多文件编译中的makefile的用法
实验内容
1.编辑以下程序，按要求编译运行。

#include <stdio.h>
int main(void)
{
double counter;
double result;
double temp;
for (counter = 0; counter < 4000.0 * 4000.0 * 4000.0 / 20.0 + 2030;counter += (5 - 3 +2 +
1 ) / 4)
{
temp=counter/1239;
result=counter;
}
printf("运算结果是：%lf\n", result);
}
实验步骤和要求：
（1）分别利用gcc的预处理，编译，汇编，链接命令生成example.i，example.s，example.o文件，分别用ls命令显示，要求有相应的命令和截图；
（2）分别使用不同的优化选项O0~O3，进行编译生成可执行程序m0~m3，然后使用time命令统计程序的运行，如time. /m0，比较运行时间。

要求有运行截图和必要的分析。

分析：首先我们要知道-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最高，通过运行结果我们可以看出-O0相比其他能够提高可执行文件的执行效率，但是，编译、连接的速度就相应地要慢一些。

- O1~ O3：比- O0 的优化级别更高，能更好的优化编译、连接。

但整个编译、连接过程会更长。

2.编写如下程序hello.h，hello.c，main.c，将源程序
hello.h:
void hello(const char *name);
hello.c
#include<stdio.h>
void hello(const char *name)
{ printf(“hello %s”,name);
}
main.c
#include“hello.h”
int main()
{ hello(“everyone”);
return 0;
}
实验步骤和要求（要求每一步都要有运行截图）：
（1）分别编辑以上三个源程序；
（2）利用gcc –c命令将hello.c编译成.o文件，并用ls命令查看。

（3）利用以下命令，将.o文件创建静态库，并用ls查看。

ar crv libmyhello.a hello.o
注：静态库的命名规范是以lib为前缀，紧跟静态库名，扩展名为.a
（4）在程序中调用生成的静态库文件,运行程序查看输出结果。

gcc -o hello main.c -L. –lmyhello
./hello
（5）删除库文件libmyhello.a，再运行hello程序，测试hello程序是否链接了该库文件。

删除库文件libmyhello.a后
（6）创建动态函数库，得到动态库文件libmyhello.so，并用ls命令查看。

gcc -shared -fPIC -o libmyhello.so hello.o
（7）使用动态函数库，运行程序，观察运行结果。

gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
若出错，执行mv libmyhello.so /usr/lib
思考：1.若同时生成同名的静态库和动态库文件，gcc命令会调用哪个库文件？当静态库和动态库同名时， gcc命令将优先调用动态库。

2.总结如何创建函数库,静态库和动态库有何区别.
静态库在程序编译时会被连接到目标代码中，程序运行时将不再需要该静态库。

动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中，而是在程序运行是才被载入，因此在程序运行时还需要动态库存在。

3.设计一程序，要求计算输入的整数的平均值，将程序分成多个文件编译（main.c,average.c,average.h）,并编写makefile文件；用make编译后改成返回最小值再编译，分析有多少文件不需重新编译。

实验步骤和要求（要求每一步都要有运行截图）：
要求有源程序和make文件以及运行的截图
//main.c
#include "average.h"
main()
{ float a,b,ave;
float average(float a,float b);
ave=average(a,b);
}
//average.c
#include<stdio.h>
float average(float a,float b)
{ float ave;
scanf("%f,%f",&a,&b);
ave=(a+b)/2;
printf("average is %f\n",ave);
return(ave);
}
//average.h
float average(float a,float b);
Makefile
#It is an example for describing makefile edit:main.o average.o
gcc -o edit main.o average.o
main.o: main.c average.h
gcc -c main.c
average.o:average.c average.h
gcc -c average.c
修改average.c
#include<stdio.h>
float average(float a,float b)
{ float ave;
scanf("%f,%f",&a,&b);
if (a>b)
ave=b;
else ave=a;
printf("最小值 is %f\n",ave);
return(ave);
}。