Programmation en C sous Unix

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1 Nicolas Schodet Ce document, conçus pour le TP Efrei-Linux du Mercredi 16 Janvier 2002, initie à la programmation en C sous Unix. Il n est pas destinée à l apprentissage du langage C, mais à apprendre l utilisation des outils Unix et des outils GNU à des personnes connaissant déjà le C. Vous pouvez retrouver ce document sur le site d Efrei-Linux ( Comment ne pas commencer par le classique "hello world!"? Le fichier C ne présente rien de particulier : #include <stdio.h> int main (void) puts (""); return 0; Tout d abord, une petite remarque : le type de retour de la fonction main. Sous Unix, tous les programmes doivent rendre compte de leur exécution. Pour cela, on utilise la valeur de retour de la fonction main. Une valeur de 0 signifie que tout s est bien passé, une valeur différente signifie que le programme a rencontré une erreur. Ce code est très pratique pour les scripts. Maintenant, passons aux choses sérieuses : comment compiler la chose. Il y a une multitude de méthodes, que nous allons voir, de la plus simple à la plus complexe. La première méthode est vraiment enfantine : vi hello.c make hello Nous avons appelé make qui s est chargé de compiler notre programme en devinant comment le faire. Sous Unix, il n y a pas d extension sur les fichiers exécutables, c est pourquoi le programme s appelle hello. On demande à make de produire le fichier hello, il cherche un peu et trouve un fichier C du même nom. Il en déduit donc qu il doit faire un exécutable à partir du source en C. 1

2 La commande make sait faire bien plus que ça. Par exemple, si on retape make hello, make ne recompile pas le programme, car il voit que le fichier source n a pas été modifié. Une petite remarque au passage : on tape./hello et non pas hello. Par défaut, Unix ne cherche pas le programme demandé dans le répertoire courant car ce serait une faille de sécurité exploitable par des éventuels pirates. En effet, Unix ne cherche les programmes que dans les chemins indiqués dans la variable d environnement PATH. La conséquence est qu il faut préciser explicitement que l on veut exécuter notre hello fraîchement compilé. Mais nous sommes curieux et nous voulons savoir comment faire le travail de make. Le compilateur par défaut de Unix est cc, mais nous allons utiliser gcc, le compilateur GNU (notez que cc est différent de gcc sur les Sun de l école, mais pas sur une installation standard de Linux). Voila donc comment faire le travail de make : gcc hello.c -o hello C est aussi simple que ça! Nous avons juste indiqué à gcc le nom du fichier source et le nom du fichier produit (l option -o, qui signifie output). Plusieurs fichiers sources Après cette première rencontre récréative avec Unix, voyons comment compiler plusieurs fichiers pour faire un programme. Voici d abord les fichiers sources : /* hello.c */ #include "funct.h" int main (void) funct (); return 0; /* funct.h */ #ifndef funct_h #define funct_h void funct (void); #endif /* funct_h */ /* funct.c */ #include <stdio.h> void funct (void) puts (""); 2

3 Si nous tapons make hello, ça ne marche plus. En effet, make ne peut pas savoir que l on veut lier hello.c et funct.c. Nous allons donc pour l instant utiliser la méthode gcc. Allons y : vi hello.c funct.c funct.h make hello make: *** No rule to make target hello. gcc -o hello hello.c funct.c Stop. Mais cette méthode a un inconvénient : tous les fichiers C sont recompilés dés que l on modifie un fichier. Pour remédier à ce problème, nous allons passer par les fichier objets. Dans un premier temps, on compile tous les fichiers sources, puis on lie tous les fichiers objets pour produire l exécutable. Si on modifie un fichier, ce n est plus la peine de tous recompiler. gcc -c hello.c gcc -c funct.c gcc -o hello hello.o funct.o vi funct.c gcc -c funct.c gcc -o hello hello.o funct.o Bonjour moonde! L option -c indique à gcc qu il doit se contenter de compiler, sans éditer les liens. sous Unix, on est des grosses fénéasses (dixit Maxwell) Bon, gcc, c est bien gentils, mais on vas pas s amuser à taper tout ça à chaque compilation. Nous allons donc retrouver make. Il ne sait pas comment faire notre programme? C est pas grave, on vas lui indiquer la méthode. Pour cela, on vas créer un fichier Makefile dans le répertoire de notre projet. C est ce fichier qui vas indiquer à make comment compiler notre programme. Quand on vas taper make, il vas lire ce fichier, et fabriquer la première cible qu il y trouve. Voici le contenu de ce fameux fichier : all: hello hello: hello.o funct.o <--tab->gcc -o hello hello.o funct.o On remarque que l on n a pas indiqué à make comment produire les fichiers objets. En effet, il sait déjà comment les faire. On remarque aussi la tabulation qui est obligatoire. 3

4 Grâce à make, quand on modifie un fichier, on ne doit recompiler que ce fichier. Programmation en C sous Unix Des options, en veux tu? En voila. Le compilateur gcc connaît une multitude d options, mais certaines sont plus utilisés que d autres. Les voila : -O2 -Wall -g. La première option demande à gcc d optimiser le code, la deuxième option demande à montrer tous les warnings, qui permettent de détecter très tôt les erreurs bêtes. Enfin, la dernière option demande l insertion d informations de débogage, utiles pour déboguer le programme. Il suffit donc de rajouter ces options dans le fichier Makefile. Ce n est pas un problème pour notre commande de liage, mais comment faire pour les commandes de compilations, qui sont implicites (make sait tout seul comment compile)? C est ce que nous allons voir dans le prochain épisode. Le prochain épisode : make en profondeur. Pour modifier le comportement de make, on vas utiliser les variables. La variable destinée aux options est CFLAGS. Voici comment modifier le Makefile : CFLAGS = -O2 -Wall -g CC = gcc all: hello hello: hello.o funct.o (CC) (CFLAGS) -o hello hello.o funct.o On en a aussi profité pour dire à make que nous voulions utiliser gcc pour compiler. Maintenant, nous allons utiliser ces variables pour rendre notre Makefile plus pratique : TARGET = hello OBJECTS = hello.o funct.o CFLAGS = -O2 -Wall -g CC = gcc all: (TARGET) (TARGET): (OBJECTS) (CC) (CFLAGS) ^ Ce Makefile a deux avantage. Premièrement, il est complètement illisible et compliqué, et le maîtriser permet de briller en socièté... Deuxièmement, il est finalement simple, et pratique. En effet, si vous faites un autre projet, il suffit de changer les deux premières lignes et le Makefile est fait. Ah, au fait, et le ^ sont respectivement remplacés par le fichier avant les deux points et les fichiers après les deux points. 4

5 Utiliser Vim pour programmer Vim peut rendre de grands services quand vous programmez. Commençons par paramétrer quelques options sympa dans votre.vimrc : " En couleur. syntax on " Activer les bonus filetype. filetype indent plugin on " Options de formatage. au FileType c setlocal cindent set shiftwidth=4 set formatoptions+=or set cinoptions=.5s:.5sg.5st0(0=.5s Compilation Une fois que vous avez fait votre Makefile, Vim peut lancer make pour compiler votre programme. Pour cela, utilisez la commande :make. N oubliez pas de sauvegarder avant de compiler, ou utilisez l option autowrite. Une fois que vous avez compilé, vous avez fais plein d erreur biensur, Vim vous place sur la première erreur. Pour passer aux erreurs suivantes, utilisez la commande :cn. Pour réafficher l erreur courante, utilisez :cc. Voila, c est fini pour aujourd hui...surtout que je dois aller en TD là. J espère que ce TP aurra suscité de nouvelles vocations pour la programmation Unix. Je dirais que les maîtres mots de ce cours sont : facilité et paresse. Tous est fait pour simplifier la vie et pour en faire le moins possible, il suffit juste de s investir un peu au début. Je continuerait peut-être ce support de cours avec d autre sujets comme le débogage ou Automake/Autoconf. Dans tout les cas, vous retrouverez ce document sur le site d Efrei-Linux ( 5