Д. Стефенс - C++. Сборник рецептов

• Название: C++. Сборник рецептов
• Автор: Д. Стефенс
• Издательство: КУДИЦ-ПРЕСС
• Жанр: Программирование
• Год: 2007
• ISBN: 5-91136-030-6

Данная книга написана экспертами по C++ и содержит готовые рецепты решения каждодневных задач для программистов на С++. Один из авторов является создателем библиотеки Boost Iostreams и нескольких других библиотек C++ с открытым исходным кодом. В книге затрагивается множество тем, вот лишь некоторые из них: работа с датой и временем; потоковый ввод/вывод; обработка исключений; работа с классами и объектами; сборка приложений; синтаксический анализ XML-документов; программирование математических задач. Читатель сможет использовать готовые решения, а сэкономленное время и усилия направить на решение конкретных задач.

---

Чтобы напечатать базу данных неявных правил GNU make, используйте make -p.

Например, при первом выполнении make-файла из примера 1.18 пререквизит hello цели по умолчанию all является устаревшим. Хотя hello фигурирует как цель правила $(OUTPUTFILE): hello.cpp, это правило не содержит командного сценария, и, таким образом, оно бесполезно для сборки файла hello. Следовательно, make выполняет поиск в своей внутренней базе данных и находит правило, показанное в примере 1.19. Подставляя в правило из примера 1.19 вместо подстановочного знака строку hello, make генерирует следующее правило с hello в качестве цели.

hello: hello.cpp

    $(LINK.cpp) $(LOADLIBS) $(LDLIBS) -o $@

Пока все хорошо, но есть еще кое-что. Повторный взгляд на внутреннюю базу данных make показывает, что переменная LINK.cpp по умолчанию раскрывается как $(LINK.cc). В свою очередь LINK.cc по умолчанию раскрывается как

$(CXX) $(CXXFLAGS) $(CPPFLAGS) $(LDFLAGS) $(TARGET_ARCH)

Наконец, переменная CXX по умолчанию раскрывается как g++, а четыре другие переменные — $(CXXFLAGS), $(CPPFLAGS), $(LDFLAGS) и $(TARGET_ARCH) — раскрываются как пустые строки. После выполнения всех этих подстановок получается следующее правило, которое теперь выглядит более знакомо.

hello: hello.cpp

    g++ $^ -o $@

Запутались? Это не страшно. Если вы изучите приведенное объяснение и потратите некоторое время на изучение внутренней базы данных make, неявные правила приобретут смысл.

Возможности для настройки

Теперь, когда вы увидели, как шаблонное правило из примера 1.19 приводит к тому, что make собирает исполняемый файл hello из исходного файла hello.cpp, вы можете спросить, почему было необходимо использовать столько промежуточных шагов. Почему вместо сложного правила из примера 1.19 во внутреннюю базу данных make просто не добавить правило

%: %.cpp

    g++ $^ -о $@

Ответ состоит в том, что промежуточные переменные, такие как $(CXX), $(CXXFLAGS), $(CPPFLAGS) и $(LDFLAGS), служат как точки настройки (customization points). Например, указав значение LDFLAGS в командной строке, в make-файле или установив значение переменной среды, можно указать дополнительные флаги, передаваемые компоновщику. Переменные CPPFLAGS и CXXFLAGS играют схожую роль для опций препроцессора и компилятора C++ соответственно. А установив значение переменной CXX, можно указать компилятор, отличный от GCC. Например, чтобы собрать hello с помощью Intel для Linux и используя make-файл из примера 1.18, вы должны в командной строке ввести make CXX=icpc, предполагая, что переменные среды, необходимые для компилятора Intel, уже установлены.

VPATH и директива vpath

В примере 1.18 make может применить правильное шаблонное правило, потому что файл .cpp находится в той же директории, в которой создается выходной файл. Если исходные файлы находятся в другой директории, то для указания make, где искать цели или пререквизиты, используется переменная VPATH.

VPATH = <путь-к-файлам-cpp>

Чтобы сказать make, что выполнять поиск определенных типов файлов требуется в определенном месте, используйте директиву vpath.

# искать файлы .exp в ../lib

vpath %. exp../lib

Смотри также

Рецепты 1.2 и 1.7.

1.16. Сборка статической библиотеки с помощью GNU Make

Проблема

Вы хотите использовать GNU make для сборки статической библиотеки из набора исходных файлов C++, таких как перечисленные в примере 1.1.

Решение

Вначале в директории, где должна быть создана статическая библиотека, создайте make-файл и объявите фиктивную цель all, единственным пререквизитом которой будет статическая библиотека. Затем объявите цель статической библиотеки. Ее пререквизитами должны быть объектные файлы, входящие в состав библиотеки, а ее командный сценарий должен представлять собой командную строку для сборки библиотеки из набора объектных файлов, аналогично показанному в рецепте 1.3. При использовании GCC или компилятора с похожим синтаксисом командной строки настройте, если требуется, неявные правила шаблонов, изменив одну или более переменных CXX, CXXFLAGS и т.п., используемых в базе данных неявных правил make, как показано в рецепте 1.15. В противном случае, используя синтаксис шаблонных правил, описанный в рецепте 1.16, напишите шаблонное правило, говорящее make, как с помощью командной строки из табл. 1.8 компилировать .cpp-файлы в объектные. Далее явно или неявно объявите цели, указывающие, как каждый из исходных файлов библиотеки зависит от включаемых в него заголовков. Эти зависимости можно описать вручную или сгенерировать их автоматически. Наконец, добавьте цели install и clean, как показано в рецепте 1.15.

Например, чтобы с помощью GCC в Unix собрать из исходных файлов, перечисленных в примере 1.2, статическую библиотеку, создайте в директории johnpaul make-файл, показанный в примере 1.20.

Пример 1 20. make-файл для создания libjohnpaul.a с помощью GCC в Unix

# Укажите расширения файлов, удаляемых при очистке

CLEANEXTS - о а

# Укажите целевой файл и директорию установки

OUTPUTFILE = libjohnpaul.a

INSTALLDIR = ../binaries

# Цель по умолчанию

.PHONY: all

all: $(OUTPUTFILE)

# Соберите libjohnpaul.a из john.o. paul.o и johnpaul.с

$(OUTPUTFILE): john.o paul.o johnpaul.о

    ar ru $@ $^

    ranlib $@

# Для сборки john.o, paul.o и johnpaul.о из файлов .cpp

# правила не требуются; этот процесс обрабатывается базой данных

# неявных правил make

.PHONY: install

install:

    mkdir -p $(INSTALLDIR)

    cp -p $(OUTPUTFILE) $(INSTALLDIR)

.PHONY: clean

clean:

    for file in $(CLEANEXTS); do rm -f *.$$file; done

# Укажите зависимости файлов cpp от файлов .hpp

john.o: john.hpp

paul.o: paul.hpp

johnpaul.o: john.hpp paul.hpp johnpaul.hpp

Аналогично, чтобы собрать статическую библиотеку с помощью Visual С++, ваш make-файл должен выглядеть, как показано в примере 1.21.

Пример 1.21. make-файл для создания libjohnpaul.lib с помощью Visual C++

# Укажите расширения файлов, удаляемых при очистке

CLEANEXTS = obj lib

# Specify the target file and the install directory

OUTPUTFILE = libjohnpaul.lib

INSTALLDIR = ./binaries

# Шаблонное правило для сборки объектного файла из файла .cpp

%.obj: %.cpp

    "$(MSVCDIR)/bin/cl" -с -nologo -EHsc -GP -Zc:forScope -Zc:wchar_t \

    $(CXXFLAGS) S(CPPFLAGS) -Fo"$@" $<

# Фиктивная цель

.PHONY: all

all: $(OUTPUTFILE)

# Соберите libjohnpaul.lib из john.obj, paul.obj и johnpaul.obj

$(OUTPUTFILE): john.obj paul.obj johnpaul.obj

    "$(MSVCDIR)/bin/link" -lib -nologo -out:"$@" $^

.PHONY: install

install:

    mkdir -p $(INSTALLDIR)

    cp -p $(OUTPUTFILE) $(INSTALLDIR)

.PHONY: clean

clean:

    for file in $(CLEANEXTS); do rm -f *.$$file; done

# Укажите зависимости файлов .cpp от файлов .hpp

john.obj: john.hpp

paul.obj: paul.hpp

johnpaul.obj: john.hpp paul.hpp johnpaul.hpp

В примере 1.21 я с помощью переменной среды MSVCDIR, устанавливаемой в vcvars32.bat, показал команду Visual C++ link.exe как "$(MSVCDIR)/bin/link". Это позволяет избежать путаницы между компоновщиком Visual C++ и командой Unix link, поддерживаемой Cygwin и MSYS. Для полноты картины я также использовал MSVCDIR для команды компиляции Visual С++.

Обсуждение

Давайте подробно рассмотрим пример 1.20. Вначале я определяю переменные, представляющие выходной файл, директорию установки и расширения файлов, которые должны удаляться при сборке цели clean. Затем я объявляю цель по умолчанию all, как в примере 1.14.

Правило для сборки статической библиотеки выглядит так.

$(OUTPUTFILE): john.o paul.o johnpaul.о

    ar ru $@ $^

    ranlib $@

Это непосредственная адаптация записи для GCC из табл. 1.10. Здесь $(OUTPUTFILE) и $@ раскрываются как libjohnpaul.a, а $^ раскрывается в виде списка пререквизитов john.o paul.o johnpaul.о.

Следующие два правила объявляют цели install и clean, как в рецепте 1.15. Единственное отличие состоит в том, что в примере 1.20 для удаления всех файлов, чьи расширения имеются в списке о а — т. е. все объектные файлы и файлы статической библиотеки, - я использую цикл оболочки.

for file in $(CLEANEXTS); do rm -f *.$$file; done