Lec2 多文件编译

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Compile Unit

编译器每次只看到一个.cpp文件（及其包含的头文件），每个.cpp文件被编译成一个.obj（或.o）目标文件。然后由链接器将所有.obj文件链接成一个可执行文件。

什么是预编译？ 预编译执行纯文本操作，包括头文件展开、宏展开、条件编译、删除注释等。

为什么需要头文件？ 提供跨文件的信息共享，告诉编译器其他编译单元中存在的函数和类。头文件=接口（interface）

为防止多个.cpp文件中引用同一个头文件，导致重复编译，头文件需加：

#ifndef HEADER_FILE
#define HEADER_FILE
// ...
#endif

// or
#pragma once

引用头文件有几种方式：

• #include "xx.h"：引用用户自定义的头文件，搜索顺序为当前目录→编译器制定的其他目录
• #include <xx.h>：引用系统头文件，只搜索编译器指定的系统目录
• #include <xx>：等价于上一种

Makefile

随着程序复杂度增加，需要分成多个文件。Makefile 是一种脚本文件，包含：

1. 项目结构：有哪些文件，它们之间的依赖关系
2. 创建指令：如何从源文件生成目标文件

make执行时，先将项目文件间的依赖关系构建成DAG（Directed Acyclic Graph），路径为.exe → .o → .c/.h。确定第一个目标，向下遍历，检查哪些需要重新创建；再从最底层的目标开始，逐层向上重建。

语法格式：

target: dependent files
    command # 命令前必须用Tab缩进

makefile示例

要求：main.c和sum.h编译成main.o，sum.c和sum.h编译成sum.o，再链接成sum。

sum: main.o sum.o  # 目标为可执行文件sum，依赖main.o和sum.o
    gcc –o sum main.o sum.o  # 命令为链接两个.o文件

# .o默认包含.c文件，因此下面两条依赖文件中的.c文件可不写
main.o: main.c sum.h
    gcc –c main.c  # -c表示只编译不链接

sum.o: sum.c sum.h
    gcc –c sum.c

---

自动变量：

• $@：当前规则的目标
• $*：当前规则的目标中，去掉后缀的部分
• $<：第一个依赖文件
• $^：所有依赖文件

可以简化为：

sum: main.o sum.o
    gcc -o $@ main.o sum.o

%.o: %.c sum.h
    gcc -c $< -o $@

---

可用clear目标清理中间文件：

clean:
    rm -f *.o sum

---

可以通过命令行中传入参数，在makefile中用$(VAR_NAME)接收，用条件判断语句确定编译哪些文件。e.g.

sum: main.o sum.o
    gcc –o sum main.o sum.o

main.o: main.c sum.h
    gcc –c main.c

#deciding which file to compile to create sum.o 
ifeq ($(USE_SUM), 1)
sum.o: sum1.c sum.h
    gcc –c sum1.c –o $@
else
sum.o: sum2.c sum.h
    gcc –c sum2.c –o $@
endif