Chaine de compilation. Compilateur Warnings Compilation séparée Précompilateur Makefile Edition de liens et librairies

Transcription

1 Chaine de compilation Compilateur Warnings Compilation séparée Précompilateur Makefile Edition de liens et librairies 000

2 Chaine de compilation Code (C) (=langage humain) Compilateur Fichier executable (=binaire) (Windows:.exe Linux: nom quelconque) 001

3 Compilateur gcc GNU Compiler Collection (C, C++,Obj-C,Fortran,Ada,Go) Le + répendu sous Linux D'autres existent: Nwcc Clang Quick C (Microsoft) Turbo C (Embarcadero) XL C (IBM) Note: Compilateur C++ compatibles BorlandC++ Intel C++ Compiler Visual Studio Turbo C++ ProDev Solaris Studio 002

4 Compilateur Remarque: Ne pas confondre IDE et Compilateur éditer du texte/code Emacs QtCreator MS Visual C++ Dev C++ Eclipse Code::Blocks Anjuta KDevelop génère le binaire ceci n'est pas un compilateur! 003

5 En pratique Compilateur mon_fichier.c mon_executable Puis $./mon_executable 004

6 Compilateur: Paramètres de GCC gcc possède des paramètres: - Warnings - Debug - Optimisation - Chemins d'acces - Lien avec librairies - Constantes -... beaucoup d'options! 005

8 Ex: Warning Compilateur sans option de Warning avec option de Warning en francais: compilation.c, ligne 17. Warning 'a' est utilisé sans être initialisé dans cette fonction. Warning = Aide pour le programmeur = Lisible pour le programmeur = Evite les erreurs "silentieuses" 007

9 Warnings typiques: Sans warnings $ gcc mon_fichier.c compile Fonctionne? =0; 008

10 Warnings typiques: pas de retour adresse temporaire depassement tableau toujours vrai: boucle infinie =0; Ajout de warnings $ gcc mon_fichier.c -Wall -Wextra 009

11 Warnings : Bonnes pratiques!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir Toujours activer un maximum de Warnings conteneurs de multiples warnings -Wall -Wextra Indispensable!! => Toujours compiler avec $gcc -Wall -Wextra D'autres Warnings très utiles: (non compris dans -Wall ni -Wextra) -Wfloat-equal -Wshadow -Wswitch-default -Wswitch-enum -Wwrite-strings -Wpointer-arith -Wcast-qual -Wredundant-decls -Winit-self 010

12 Warnings : Bonnes pratiques Toujours activer un maximum de Warnings Ne jamais se priver du travail du compilateur! Si après analyse des Warnings inutiles gachent la lisibilité (ex. unused variables) annule ce Warning spécifique Option: -Wno-<nom_warning> ex. -Wall -Wextra -Wno-unused-variable 011

13 Warnings : Bonnes pratiques gcc -Wall -Wextra -Wfloat-equal -Wshadow -Wswitch-default -Wswitch-enum -Wwrite-strings -Wpointer-arith -Wcast-qual -Wredundant-decls -Winit-self Trop long à écrire? 1 unique fois dans un fichier utilisez les scripts ex. script = lignes de commandes écrites dans un fichier executées les unes derrières les autres <nom_script>.sh 012

14 Script pour compiler En pratique: 1. créez le fichier: 2. y inscrire: mon_script.sh dans le même repertoire que: mon_programme.c 3. rendez le fichier executable: $ chmod +x mon_script.sh 4. lancez le: $./mon_script.sh 013

15 En pratique: Script pour compiler Avec l'ensemble des paramètre de compilation: déclaration d'une variable (+ lisible) utilisation d'une variable Note: En anglais: options de compilation = flags options de compilation du compilateur C = Cflags version générique: 014

16 Options de debug!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir -g Toujours compiler avec l'option de Debug lors du developpement Permet l'utilisation des debuggers (gdb,kdbg,ddd,valgrind,...) Pour résumer, CFLAGS minimales à toujours utiliser: -Wall -Wextra -g 015

18 Compilation séparée 1 Fichier: fichier.c gcc -Wall -Wextra -g fichier.c -o executable executable 2 Fichiers:?? executable f2.c exec1 exec2 017

19 Cas de 2 fichiers Un executable => 1 point d'entrée (int main()) Cas 1: f2.c $ gcc -Wall -Wextra -g -o executable_1 $ gcc -Wall -Wextra -g f2.c -o executable_2 2 créations d'executables distincts $./executable_1 > Je suis executable_1 executable_2 $./executable_2 > Je suis f2.c 018

20 Cas de 2 fichiers Cas 2: f2.h f2.c f2 ne contient pas de fonction: int main() => pas d'executable associé à f2 uniquement! f2 agit en tant que "librairie" pour le code appelé dans f1 019

21 Cas de 2 fichiers: compilation séparée Cas 2: f2.h Principe: On compile tout ce qu'on peut de f1 => cad: tout sauf la fonction de f2 (adresse à définir) f2.c On compile tout ce qu'on peut de f2 => cad: tout f2.c f1.o On rassemble les 2 binaires + complète l'adresse de fonction + f1.o f2.o executable 020

22 Cas de 2 fichiers: compilation séparée Cas 2, ligne de commande: gcc -c -Wall -Wextra -g -o f1.o Compilation de Option -c gcc -c -Wall -Wextra -g f2.c -o f2.o Compilation de f2.c f2.c f2.o Option -c Edition de liens, génération d'executable gcc f1.o f2.o -o executable + f1.o f2.o executable 021

23 Fichier objet f1.o gcc -c -Wall -Wextra -g -o f1.o Option -c indique: génère un binaire du code ne génère pas d'executable s'arrête avant l'étape d'édition de lien fichier objet = fichier binaire fichier non executable peut contenir des liens vers des fonctions externes 022

24 Fichier objet Pour visualiser un fichier binaire ex. Ouvrir le fichier avec xemacs ou emacs $ xemacs fichier.o Appuyez sur Alt+X: cherchez hexl-mode ou $ od -x fichier.o 023

25 Plusieurs sources, un executable pgm.c gcc -c pgm.c pgm.o gcc -c gcc pgm.o f1.o f2.o f3.o -o executable f1.h f1.o f2.c f2.h gcc -c f2.c f2.o une fois que tous les.o sont créés executable gcc -c f3.c f3.c f3.h f3.o pas d'ordre (en //) 024

26 Plusieurs sources, un executable: script pgm.c gcc -c pgm.c pgm.o gcc -c gcc pgm.o f1.o f2.o f3.o -o executable f1.h f1.o f2.c f2.h gcc -c f2.c f2.o une fois que tous les.o sont créés executable gcc -c f3.c f3.c f3.h f3.o pas d'ordre (en //) mon_script_de_compilation.sh 025

27 Construction d'un fichier objet f1.o?#include? assembleur? (C) (C) (assembleur) (binaire) f1.s f1.o préprocesseur compilation assembleur 026

28 Fichier assembleur gcc -S f1.s f1.o Option -S 027

30 Precompilateur gcc -E > f1.s f1.o Option -E Precompilateur = Convertion du code C en un autre code C (plus simple à compiler) 029

31 Precompilateur gcc -E > f1.s f1.o Elimine tous les commentaires => inutile pour générer de l'assembleur gcc -E > Conclusion: Ecrivez vos commentaires pour les humains, pas pour la machine! 030

32 Precompilateur gcc -E > Remplace toute les Macros #define f1.s f1.o!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir gcc -E > Conclusion: Centralisez vos constantes (tailles tableaux) dans des macros. 031

33 Precompilateur gcc -E > Remplace toute les Macros #define f1.s Attention: Les macros sont directement copiés collés! => Pas de points-virgules (;)! A Savoir!! Notion Essentielle!! IMPORTANT f1.o gcc -E > Conclusion: Pas de points-virgules dans les macros!. 032

34 Precompilateur gcc -E > Remplace toute les Macros #define f1.s f1.o Les macros peuvent être des fonctions! gcc -E > 033

35 Precompilateur gcc -E > Remplace toute les Macros #define Les macros peuvent être des fonctions! Attention au principe du copié-collé des macros!!! f1.s f1.o gcc -E > 034

36 Precompilateur gcc -E > Remplace toute les Macros #define Les macros peuvent être des fonctions! Attention au principe du copié-collé des macros!!! f1.s f1.o gcc -E >!! Notion Essentielle!! IMPORTANT => Autour de chaque variable/expression: ajoutez des parenthèses A Savoir 035

37 Precompilateur!! Notion avancée!! Avancée Difficile gcc -E > Remplace toute les Macros #define f1.s f1.o Les macros peuvent être des fonctions avancées! gcc -E > 036

38 Precompilateur!! Notion avancée!! Avancée Difficile gcc -E > Nouveau language? + f1.s f1.o gcc -E > 037

39 Precompilateur gcc -E > Synthèse Macros:!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir f1.s f1.o Avantage: Pas de types Inconvénients: Difficile à écrire Difficile à debugger Cas non prévues Macro = Attention! Ne pas abuser des macros Règles: Ne pas utiliser une macro si une fonction peut le faire! Ne pas utiliser de macro si il y a ambiguité Ne pas utiliser de macro si le code est moins lisible 038

40 Precompilateur gcc -E > Quelques macros utiles f1.s f1.o LINE, FUNCTION, FILE, DATE 039

41 Precompilateur gcc -E > f1.s f1.o Quelques macros utiles: exemple d'utilisation executable gcc -E > gcc -g -Wall -Wextra -o executable Rem. FUNCTION n'est pas une vraie macro, mais une variable liée à gcc 040

42 Precompilateur gcc -E > Quelques macros utiles: exemple d'utilisation f1.s f1.o Utile pour messages d'erreurs! 041

43 Precompilateur gcc -E > f1.s f1.o Cas d'exemple complet: debug avancé!! Notion avancée!! Avancée Difficile 042

44 Precompilateur gcc -E > f1.s f1.o Cas d'exemple complet: debug avancé!! Notion avancée!! Avancée Difficile 043

45 Precompilateur gcc -E > f1.s f1.o Cas d'exemple complet: debug avancé!! Notion avancée!! Avancée Difficile Debug simple on sait d'où viens l'erreur Affichage: Erreur (norme nulle pour k=4): ligne 27, fonction [normalise_tableau_de_vecteur], fichier [compilation.c] 044

46 Precompilateur gcc -E > f1.s f1.o Instructions contionnelles du precompilateur #if <condition> <...> #endif //si condition est vraie #if <condition> <...> #else <...> #endif //si condition est vraie //sinon #if <condition> <...> #elif <conditon 2> <...> #else <...> #endif //si condition est vraie //sinon, si condition 2 est vraie //sinon #ifdef <variable> <...> #endif //si variable definie #ifndef <variable> <...> #endif //si variable non definie!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir 045

47 Precompilateur!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir gcc -E > f1.s f1.o Exemple: gcc -E > 046

48 Precompilateur!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir gcc -E > Exemple: f1.s f1.o gcc -E > f2.c f2.i gcc -E f2.c > f2.i 047

49 Precompilateur gcc -E > Exemple: f1.s f1.o gcc -E > 048

50 Precompilateur gcc -E > Utilisation des conditionnelles+macro: f1.s f1.o Pour la portabilitée entre systèmes Pour le debug!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir Attention: Ne pas utiliser pour l'optimisation Réduit la lisibilité du code. Si faisable avec une fonction: utiliser une fonction 049

51 Precompilateur gcc -E > f1.s Macro: #include "fichier" Copie-colle le contenu d'un fichier mon_fichier!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir f1.o execution: bonjour 36 gcc -E > 050

52 Precompilateur gcc -E > En-tête standards f1.s f1.o!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir... gcc -E >

53 Precompilateur gcc -E > En-tête standards f1.s f1.o... gcc -E >... Note: #include "NOM" #include <NOM> recherche fichier dans le repertoire locale recherche fichier dans les repertoires systèmes (/usr/include/ ; /usr/local/include/ ;...)!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir Pour inclure d'autres chemins: gcc -I<CHEMIN> 052

54 Precompilateur gcc -E > En-tête standards f1.s f1.o... gcc -E >... Note: Les fichiers d'en tête standards sont volumineux => N'inclure que ceux qui sont nécessaire Les variables des fichiers standards commencent par _ ou => Ne pas utiliser cette convention pour vos variables 053

55 Precompilateur gcc -E > Inclusion multiples: include guard f1.s f1.o voiture.h voiture.c trajet.h trajet.c main.c 054

56 Precompilateur gcc -E > Inclusion multiples: include guard f1.s f1.o voiture.h voiture.c!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir trajet.h trajet.c main.i main.c inclusion de voiture.h inclusion de trajet.h gcc -E main.c > main.i gcc -c main.c -Wall -Wextra -g 055

57 Precompilateur gcc -E > Inclusion multiples: include guard f1.s f1.o voiture.h voiture.c trajet.h trajet.c main.c voiture.h trajet.h inclue voiture.h main.c inclue voiture.h inclue trajet.h 056

58 Precompilateur gcc -E > Inclusion multiples: include guard f1.s f1.o voiture.h voiture.c trajet.h main.c trajet.c Solution 1: N'inclure que trajet.h dans main.c => Ingérable pour un grand projet Solution 2: Compilateur n'inclue pas voiture.h deux fois => Principe des includes guards voiture.h trajet.h inclue voiture.h main.c inclue voiture.h inclue trajet.h 057

59 Precompilateur gcc -E > Inclusion multiples: include guard f1.s f1.o voiture.h une unique inclusion voiture.c!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir trajet.c trajet.h main.c 058

60 Precompilateur gcc -E > Inclusion multiples: include guard f1.s f1.o voiture.h voiture.c trajet.c main.i trajet.h main.c gcc -E main.c > main.i 059

61 Precompilateur gcc -E > Inclusion multiples: include guard f1.s f1.o Bonne pratique: Pour tout fichier d'en-tête de nom: NOM.h Placez un include guard #ifndef NOM_H #define NOM_H... #endif Autres possibilitées: #ifndef INCLUDE_GUARD_NOM_H #ifndef NOM But: Nom éviter les collisions Attention: Evitez les macros commencant par _ #ifndef _NOM_H 060

62 Precompilateur Exemple réel: fichier unistd.h

63 Precompilateur!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir Synthèse précompilateur Potentiellement puissant (va au dela du langage C) A utiliser avec précaution => rend rapidement le code peu standard = peu lisible Bonne pratique: N'utilisez que les règles standards: * include guard * #ifdef => portabilité, debug. * pas d'optimisation, préférez les fonctions aux macros 062

65 Makefile make: Outil d'automatisation de taches Dépendance => Action à réaliser Note: Makefile est indépendant de gcc! Makefile 064

66 Makefile!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir Exemple de Makefile L'appel à: $ make génère: partie_1.txt partie_2.txt mon_rapport.txt 065

67 Makefile!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir Exemple de Makefile pour compiler du C variable Avantage par rapport à un script: Ne compile que si necessaire 066

68 Makefile Exemple de Makefile pour compiler du C fichiers assembleurs pas de commandes d'executions L'appel à $ make assembleur génère les fichiers: f1.s, f2.s, f3.s 067

70 Edition de liens et librairies pgm.c gcc -c pgm.c pgm.o gcc -c gcc pgm.o f1.o f2.o f3.o -o executable f1.h f1.o f2.c f2.h gcc -c f2.c f2.o une fois que tous les.o sont créés executable gcc -c f3.c f3.c f3.h f3.o pas d'ordre (en //) implémentation des librairies externes (ex: math, io, posix,...) 069

71 Edition de liens et librairies math.h /usr/include/math.h $ gcc -c -o f1.o -Wall -Wextra -g > OK $ gcc f1.o -o mon_executable f1.o: In function `main': :(.text+0x1a): undefined reference to `cos' collect2: error: ld returned 1 exit status Edition de lien échoue Ne trouve pas l'implémentation de cos 070

72 Edition de liens et librairies math.h libm.a /usr/include/math.h /usr/lib/m.a contient l'équivalent de math.o $ gcc -c -o f1.o -Wall -Wextra -g > OK se lier à libm $ gcc f1.o -o mon_executable -lm > OK 071

73 Edition de liens et librairies Librairie statique: lib<nom>.a équivalent à f1.o f2.o f4.o f3.o archive de fichiers objets Lors de l'édition de liens: gcc fichier.o -l<nom> équivalent à gcc fichier.o f1.o f2.o f3.o f4.o => Inclusion des binaires dans l'executable finale 072

74 Exemple de librairie: librairie vecteur: Edition de liens et librairies v3.h v3.c programme utilisant la librairie: main.c 073

75 Edition de liens et librairies Exemple de librairie: librairie vecteur: v3.h v3.c programme utilisant la librairie: main.c 1. Création de la librairie: $ gcc -c v3.c -o v3.o -g -Wall -Wextra v3.h v3.c v3.o Une unique fois libv3.a $ ar -rv libv3.a v3.o 2. Utilisation de la librairie: v3.h #include $ gcc -c main.c -o main.o -g -Wall -Wextra $ gcc main.o -lv3 main.c main.o executable 074

76 Edition de liens et librairies Librairies dynamiques: lib<nom>.so Sont chargées dynamiquement à chaque execution creation de la lib dynamique: une unique fois $ gcc -shared code source librairie lib<nom>.so $ gcc -c main.c $ gcc main.o -L. -l<nom> -o executable main.c main.o executable 075

77 Edition de liens et librairies Librairies dynamiques: lib<nom>.so Sont chargées dynamiquement à chaque execution Lors de l'execution: $./executable lib<nom>.so viens lire et charger le contenu de la lib executable 076

78 Edition de liens et librairies Librairies dynamiques: lib<nom>.so Sont chargées dynamiquement à chaque execution Remarques: 1. Si la lib change => l'executable change de comportement Sans avoir à être recompilée!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir (update, MAJ, comportement,...) 2. Si la lib disparait/est corrompu/n'est pas trouvée => l'executable ne peut pas être lancé 077

79 Edition de liens et librairies Exemple concret de librairies dynamiques: librairie vecteur: v3.h v3.c libv3.so programme utilisant la librairie: main.c 1. Création de la librairie: $ gcc v3.c -fpic -o v3.o -g -Wall -Wextra $ gcc -shared v3.o -o libv3.so v3.h v3.c v3.o Une unique fois libv3.so 2. Compilation et link avec la lib v3.h #include $ gcc -c main.c -o main.o -g -Wall -Wextra $ gcc main.o -lv3 -L. main.c main.o executable 078

80 Edition de liens et librairies!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir Exemple concret de librairies dynamiques: librairie vecteur: v3.h v3.c libv3.so programme utilisant la librairie: main.c Utilisation de la librairie: executable Par défaut: viens chercher la lib dans /usr/lib/ repertoires déjà enregistrés ajout du repertoire local (.) $ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:. $./executable repertoire courant 079

81 Edition de liens et librairies Exemple: version_1 version_2 complex.h complex.c complex.h complex.c complex.o libcomplex.so complex.o libcomplex.so $ gcc -c complex.c -g -Wall -Wextra -fpic -o complex.o $ gcc -c complex.c -g -Wall -Wextra -fpic -o complex.o $ gcc -shared complex.o -o libcomplex.so $ gcc -shared complex.o -o libcomplex.so 080

82 Edition de liens et librairies Exemple: version_1 version_2 cp complex.h complex.c complex.h complex.c workspace complex.o libcomplex.so complex.o libcomplex.so mon_programme.c complex.h 081

83 Edition de liens et librairies Exemple: version_1 version_2 complex.h complex.h complex.c complex.c workspace cp complex.o libcomplex.so complex.o libcomplex.so complex.h libcomplex.so mon_programme.c mon_programme.o mon_executable $ gcc -c mon_programme.c -g -Wall -Wextra $ gcc mon_programme.o -L. -lcomplex -o mon_executable 082

84 Edition de liens et librairies Exemple: version_1 version_2 workspace complex.h complex.c complex.h complex.c complex.h mon_programme.c libcomplex.so mon_programme.o mon_executable complex.o complex.o libcomplex.so libcomplex.so $ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:. $./mon_executable 083

85 Edition de liens et librairies Exemple: version_1 version_2 workspace complex.h complex.c complex.h complex.c complex.h mon_programme.c libcomplex.so mon_programme.o mon_executable complex.o complex.o libcomplex.so libcomplex.so $ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:. cp (erase version_1) $./mon_executable (principe du patch logiciel) 084

86 Edition de liens et librairies Exemple: version_1 version_2 workspace complex.h complex.c complex.h complex.c mon_programme.c complex.o complex.o libcomplex.so libcomplex.so Si on ne veut pas copier/déplacer de fichiers:!! Notion Essentielle!! IMPORTANT A Savoir $ gcc -c mon_programme.c -I version_1/ -g -Wall -Wextra mon_programme.o $ gcc mon_programme.o -L version_1/ -l complex -o executable executable $ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:version_1/ $./executable 085