c語言程序設計現(xiàn)代方法15-編寫大型程序

1、第15章: 編寫大型程序Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.1第 15 章編寫大型程序編寫大型程序第15章: 編寫大型程序源文件 一個 C 程序可以分成任意數(shù)量的源文件。 依照慣例, 源文件具有.c擴展名。 每一個源文件包含部分程序，主要是函數(shù)和變量的定義。 必須有一個源文件包含一個名為 main 的函數(shù)，它是程序的入口。Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.2第15章: 編寫大型程序源文件 考慮編寫一個簡單的計算器程序。

2、 程序可以求按波蘭式輸入的整型表達式的值。在逆波蘭式中，操作符在操作數(shù)之后。 如果用戶輸入這樣一個表達式30 5 - 7 *程序應該打印出它的值 (在本例中是175).Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.3第15章: 編寫大型程序源文件 程序逐個讀入操作數(shù)和操作符，并使用一個棧去追蹤中間結果。 如果程序讀入一個數(shù)，它就把這個數(shù)壓入棧。 如果程序讀入一個操作符，它就從棧里彈出兩個數(shù)，并執(zhí)行該運算，然后將計算結果壓入棧。 當程序到達用戶輸入的末尾時，表達式的值就已經(jīng)在棧中。Copyright 2008 W. W

3、. Norton & Company.All rights reserved.4第15章: 編寫大型程序源文件 怎樣計算表達式 30 5 - 7 *1.將 30 壓入棧.2.將 5 壓入棧.3.彈出棧頂?shù)膬蓚€數(shù), 將30減去5, 得25, 然后將結果壓回棧.4.將 7 壓入棧.5.彈出棧頂?shù)膬蓚€數(shù), 將它們相乘, 再把結果壓回棧. 現(xiàn)在棧里就是 175, 即表達式的值.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.5第15章: 編寫大型程序源文件 程序的主函數(shù)將包含一個執(zhí)行如下操作的循環(huán): 讀入一個符號 (數(shù)

4、或運算符). 如果它是數(shù), 就把它壓入棧. 如果是運算符, 就從棧里彈出操作數(shù)，并執(zhí)行該運算, 然后把結果壓入棧. 當把這樣一個程序分成文件時, 把相關的函數(shù)和變量放在同一個文件中是有意義的.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.6第15章: 編寫大型程序源文件 讀入符號的函數(shù)和相關的處理符號的函數(shù)一起，可以形成一個源文件 (設為token.c). 與棧相關的函數(shù)，如 push, pop, make_empty, is_empty, 和 is_full 可以放入一個不同的文件 stack.c. 表示棧的變量也

5、應該放入 stack.c. 主函數(shù)放入另外一個文件 calc.c.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.7第15章: 編寫大型程序源文件 將一個程序分為多個源文件有重大好處: 把相關的函數(shù)和變量放入一個文件中有助于澄清程序的結構. 每個源文件可以單獨編譯，節(jié)省時間. 函數(shù)能夠更容易地用于其他程序中.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.8第15章: 編寫大型程序頭文件 當一個程序分為幾個源文件時，會有如下問題: 一個文件中的

6、函數(shù)怎樣調(diào)用在另一個文件中定義的函數(shù)? 函數(shù)怎樣訪問其他文件中的外部變量? 兩個文件怎樣共享相同的宏定義和類型定義? 答案在于 #include, 它使多個文件共享信息成為可能.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.9第15章: 編寫大型程序頭文件 #include 告訴預處理器把指定的文件內(nèi)容插入進來. 多個文件需要共享的信息可以放入這樣一個文件中. 然后用#include 就可以把這個文件的內(nèi)容包含到每一個源文件中. 這樣被包含進來的文件就叫頭文件 (有時也叫包含文件). 依照慣例,頭文件具有.h擴展名.

7、Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.10第15章: 編寫大型程序#include #include 有兩種主要形式. 一種用于C庫中的頭文件:#include 另一種用于所有的其他頭文件:#include filename 兩者的不同之處在于編譯器如何確定頭文件的位置.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.11第15章: 編寫大型程序#include 定位頭文件的典型規(guī)則: #include : 查找系統(tǒng)頭文件所在的路徑.

8、 #include “filename”: 查找當前路徑, 然后查找系統(tǒng)頭文件所在的路徑. 查找頭文件的位置可以改變，通常通過命令行選項，例如 -Ipath.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.12第15章: 編寫大型程序#include 不要用尖括號包含你寫的文件:#include /* WRONG */ 預處理器可能會在系統(tǒng)頭文件所在的地方尋找 myheader.hCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.13第15章:

9、編寫大型程序#include #include指示中的文件名可以包含盤符和路徑:#include c:cprogsutils.h /* Windows path */#include /cprogs/utils.h /* UNIX path */ 雖然 #include 中的引號使文件名看起來像字符串，但是預處理器不會那樣處理.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.14第15章: 編寫大型程序#include 通常最好不要在#include包含盤符或路徑. Windows上 #include的壞例子:#inc

10、lude d:utils.h#include cprogsincludeutils.h#include d:cprogsincludeutils.h 好版本:#include utils.h#include .includeutils.hCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.15第15章: 編寫大型程序#include #include 還有第三種形式:#include tokenstokens 是任意的預處理符號序列. 預處理器將掃描符號并用找到的宏替換它. 在宏替換之后的#include必須滿足合法形式.

11、 第三種 #include 形式的好處是文件名可以用宏定義，而不必硬編碼.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.16第15章: 編寫大型程序#include 例:#if defined(IA32) #define CPU_FILE ia32.h #elif defined(IA64) #define CPU_FILE ia64.h #elif defined(AMD64) #define CPU_FILE amd64.h#endif#include CPU_FILECopyright 2008 W. W. N

12、orton & Company.All rights reserved.17第15章: 編寫大型程序共享宏定義和類型定義 大多數(shù)大型程序擁有多個源文件共享的宏定義和類型定義. 這些定義應該放入頭文件中.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.18第15章: 編寫大型程序共享宏定義和類型定義 設程序使用宏 BOOL, TRUE, 和 FALSE. 它們的定義可以放入一個頭文件boolean.h中:#define BOOL int#define TRUE 1#define FALSE 0 任何需要這些宏的源

13、文件可以簡單地使用#include boolean.hCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.19第15章: 編寫大型程序共享宏定義和類型定義 一個程序的兩個文件包含 boolean.h:Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.20第15章: 編寫大型程序共享宏定義和類型定義 在頭文件中，類型定義也很普遍. 例如，我們可以使用 typedef 創(chuàng)建一個Bool 類型，取代BOOL宏. 如果這樣, boolean.h 文件就有如下

14、形式:#define TRUE 1#define FALSE 0typedef int Bool;Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.21第15章: 編寫大型程序共享宏定義和類型定義 把宏和類型的定義放入頭文件的好處: 節(jié)省時間. 我們不必拷貝宏到需要的地方. 使程序容易修改. 要改變宏或類型定義，只需要修改頭文件. 避免了因包含同樣一個宏或類型的不同定義而導致的不一致性.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.22第15章

15、: 編寫大型程序共享函數(shù)原型 假設一個源文件含有對函數(shù) f 的調(diào)用，而f 定義在另一個文件 foo.c中. 不加聲明地調(diào)用 f 是危險的. 編譯器認為 f 的返回類型是 int. 它也認為參數(shù)的個數(shù)與調(diào)用f 時的自變量的個數(shù)一致. 自變量被自動地轉(zhuǎn)為默認的類型.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.23第15章: 編寫大型程序共享函數(shù)原型 在調(diào)用f的文件中聲明f可以解決上述問題，但是又會帶來維護的噩夢. 一個好的解決辦法是把 f的原型放入一個頭文件 (foo.h), 再把頭文件包含進需要調(diào)用 f 的文件中.

16、我們也需要在foo.c 中包含foo.h , 使編譯器可以檢查 foo.h中的f原型與foo.c中的定義是否一致.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.24第15章: 編寫大型程序共享函數(shù)原型 如果 foo.c 含有其他的函數(shù)，大多可以在 foo.h中聲明. 然而只打算在 foo.c 中使用的函數(shù)不應該聲明在頭文件中.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.25第15章: 編寫大型程序共享函數(shù)原型 可以用逆波蘭式表達式計算器的

17、例子顯示頭文件中函數(shù)原型的使用. stack.c 文件中含有 make_empty, is_empty, is_full, push, 和 pop 函數(shù)的定義. 這些函數(shù)的原型應該放入stack.h 頭文件中:void make_empty(void);int is_empty(void);int is_full(void);void push(int i);int pop(void);Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.26第15章: 編寫大型程序共享函數(shù)原型 我們把 stack.h 包含在 calc.c

18、 中，允許編譯器檢查棧函數(shù)調(diào)用. 我們也把 stack.h 包含在 stack.c 中，使編譯器能夠檢驗stack.h中的函數(shù)原型與stack.c中的定義相匹配. Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.27第15章: 編寫大型程序共享函數(shù)原型Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.28第15章: 編寫大型程序共享函數(shù)原型 要在多個文件中共享一個函數(shù), 我們把它的定義放在一個源文件中, 然后把聲明放在需要調(diào)用它的文件中. 共享外

19、部變量也采用同樣的方式.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.29第15章: 編寫大型程序共享變量聲明 一個聲明和定義變量 i 的例子(使編譯器留出空間):int i; 關鍵字 extern 用于聲明變量(而不是定義它) :extern int i; extern 告訴編譯器 i 是在程序的其他地方定義的, 因此不必為它分配空間.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.30第15章: 編寫大型程序共享變量聲明 當我們使用 ex

20、tern 聲明數(shù)組時, 我們可以省略數(shù)組的長度:extern int a; 因為此時編譯器不為 a 分配空間, 所以不必知道 a 的長度.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.31第15章: 編寫大型程序共享變量聲明 要在幾個源文件中共享變量 i , 我們首先在一個文件里定義 i :int i; 如果 i 需要被初始化, 那么初始化應該放在這個文件里. 其他文件將含有對 i 的聲明:extern int i; 通過在每個文件里聲明 i , 就可以在其他文件里訪問或修改 i .Copyright 2008 W.

21、 W. Norton & Company.All rights reserved.32第15章: 編寫大型程序共享變量聲明 當同一個變量的聲明出現(xiàn)在不同的文件里時, 編譯器不能檢查變量的聲明與定義是否一致. 例如, 一個文件有定義int i;另一個文件有聲明extern long i; 這種錯誤會導致程序不可預知的行為表現(xiàn).Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.33第15章: 編寫大型程序共享變量聲明 為了避免不一致, 共享變量的聲明通常放在頭文件里. 一個需要訪問特定變量的源文件可以將適當?shù)念^文件包

22、含進來. 此外, 每一個含有變量聲明的頭文件也被包含進定義變量的源文件中, 使得編譯器能夠檢查二者是否匹配.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.34第15章: 編寫大型程序嵌套包含 一個頭文件可以含有 #include . stack.h 含有下面的原型:int is_empty(void);int is_full(void); 既然這些函數(shù)只返回 0 或 1, 把它們的返回類型聲明為 Bool類型是一個好主意:Bool is_empty(void);Bool is_full(void); 我們需要在sta

23、ck.h 中包含 boolean.h，使得 當stack.h被編譯時 Bool類型生效.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.35第15章: 編寫大型程序嵌套包含 傳統(tǒng)上, C 程序員避開嵌套包含. 然而, 反對嵌套包含的偏見已經(jīng)很大程度地淡化, 部分因為嵌套包含在 C+ 中很普遍.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.36第15章: 編寫大型程序保護頭文件 如果一個源文件包含同一個頭文件兩次, 就會導致編譯錯誤. 當頭文件

24、包含其他的頭文件時，這個問題很普遍. 假設 file1.h 包含 file3.h, file2.h 包含 file3.h, prog.c 包含 file1.h 和 file2.h.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.37第15章: 編寫大型程序保護頭文件當 prog.c 被編譯時, file3.h 將被編譯兩次.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.38第15章: 編寫大型程序保護頭文件 包含同一個頭文件兩次并非總導致編譯

25、錯誤. 如果文件只含有宏定義, 函數(shù)原型和變量聲明, 不會有困難. 然而如果文件含有類型定義, 就會出現(xiàn)編譯錯誤.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.39第15章: 編寫大型程序保護頭文件 為安全起見, 一個好的做法是保護所有的頭文件，避免重復包含. 這樣, 我們可以增加類型定義而不會有忘記保護文件的風險. 此外, 我們很可能節(jié)省了時間，因為避免了不必要的重復編譯.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.40第15章: 編寫

26、大型程序保護頭文件 為了保護頭文件, 我們把文件內(nèi)容放入 #ifndef-#endif 中. 怎樣保護 boolean.h 文件:#ifndef BOOLEAN_H#define BOOLEAN_H#define TRUE 1#define FALSE 0typedef int Bool;#endifCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.41第15章: 編寫大型程序保護頭文件 選取與頭文件名相似的宏名是避免與其他宏沖突的好辦法. 既然我們不能為宏取名 BOOLEAN.H, 像 BOOLEAN_H 這樣的名字是

27、個好的選擇.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.42第15章: 編寫大型程序頭文件中的頭文件中的#error 指示 #error 經(jīng)常被放在頭文件里用于檢查頭文件不應被包含的條件. 假設一個頭文件使用了C89標準之前沒有的特征. #ifndef 檢驗_STDC_ 宏是否存在:#ifndef _STDC_#error This header requires a Standard C compiler#endifCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rig

28、hts reserved.43第15章: 編寫大型程序把程序分為文件 設計程序涉及到確定需要哪些函數(shù)，并把這些函數(shù)組織成邏輯相關的組. 一旦程序設計好，有個簡單的辦法把程序分成文件.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.44第15章: 編寫大型程序把程序分為文件 每個函數(shù)集形成一個單獨的源文件 (foo.c). 每個源文件有個相應的頭文件 (foo.h). foo.h 含有定義在foo.c中的函數(shù)的原型. 只在 foo.c 中使用的函數(shù)不應該在 foo.h中聲明. 如果一個源文件要調(diào)用foo.c定義的函數(shù)，就

29、需要把foo.h包含進來. foo.h 也應該被包含到 foo.c 中，使得編譯器能夠檢驗foo.h中的原型與foo.c中的定義相匹配.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.45第15章: 編寫大型程序把程序分為文件 主函數(shù)放在一個文件中，文件名與程序名相配. 主函數(shù)所在的文件也可能含有其他函數(shù)，只要它們不被其他文件調(diào)用.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.46第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 我們把這項技術

30、應用于一個名為justify 的文本格式化程序. 假設文件 quote 含有如下輸入: C is quirky, flawed, and anenormous success. Although accidents of history surely helped, it evidently satisfied a need for a system implementation language efficient enough to displace assembly language, yet sufficiently abstract and fluent to describe al

31、gorithms and interactions in a wide varietyof environments. - Dennis M. RitchieCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.47第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 在 UNIX 或 Windows 命令行運行程序, 我們輸入如下命令justify quote 符號告訴操作系統(tǒng) justify 將從文件 quote 而不是從鍵盤接收輸入. 這個特性叫做輸入重定向, UNIX, Windows和其他一些操作系統(tǒng)都支持.Copyri

32、ght 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.48第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 Justify的輸出:C is quirky, flawed, and an enormous success. Althoughaccidents of history surely helped, it evidently satisfied aneed for a system implementation language efficient enoughto displace assembly language, yet

33、sufficiently abstract andfluent to describe algorithms and interactions in a widevariety of environments. - Dennis M. Ritchie justify 的輸出正常顯示在屏幕上，我們可以通過使用輸出重定向把它存儲到一個文件中:justify newquoteCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.49第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 justify 將刪除多余的空白和空行，也能填充和調(diào)

34、整行. 填充一行是指添加單詞直到再多一詞就會行溢出. 調(diào)整一行是指在單詞間添加額外的空白，使得每行具有同樣的長度 (60 字符). 調(diào)整必須要做，才能使一行中單詞間的距離相等或接近相等. 輸出的最后一行不用調(diào)整.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.50第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 我們假設沒有長度超過20字符的單詞, 包括鄰近的任何標點符號. 如果程序遇到長單詞, 它必須忽略掉20個字符之后的所有字符并用一個星號代替. 例如, 單詞antidisestablishmentarianism會

35、被打印成antidisestablishment*Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.51第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 程序不能像它讀單詞那樣一個一個地寫出來. 必須把它們存儲到一個行緩沖區(qū)，直到足夠填滿一行.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.52第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 程序的核心是一個循環(huán):for (;) read word; if (cant read word) writ

36、e contents of line buffer without justification; terminate program; if (word doesnt fit in line buffer) write contents of line buffer with justification; clear line buffer; add word to line buffer;Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.53第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 程序分成三個源文件: word

37、.c: 與單詞相關的函數(shù) line.c: 與行緩沖區(qū)相關的函數(shù) justify.c: 包含主函數(shù) 我們也需要兩個頭文件: word.h: 定義在word.c中的函數(shù)的原型 line.h: 定義在 line.c中的函數(shù)的原型 word.h 包含一個讀單詞的函數(shù)的原型.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.54第15章: 編寫大型程序word.h#ifndef WORD_H#define WORD_H /* * read_word: Reads the next word from the input and *

38、 * stores it in word. Makes word empty if no * * word could be read because of end-of-file. * * Truncates the word if its length exceeds * * len. * */void read_word(char *word, int len); #endifCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.55第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 主循環(huán)顯示需要如下一些函數(shù): 寫行緩沖

39、區(qū)的內(nèi)容，不帶調(diào)整 確定行緩沖區(qū)還有多少字符 寫帶調(diào)整的行緩沖區(qū)的內(nèi)容， 清空緩沖區(qū) 向行緩沖區(qū)添加單詞 我們稱這些函數(shù)為 flush_line, space_remaining, write_line, clear_line, 和 add_word.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.56第15章: 編寫大型程序line.h#ifndef LINE_H#define LINE_H /* * clear_line: Clears the current line. * */void clear_line(v

40、oid); /* * add_word: Adds word to the end of the current line. * * If this is not the first word on the line, * * puts one space before word. * */void add_word(const char *word);Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.57第15章: 編寫大型程序/* * space_remaining: Returns the number of ch

41、aracters left * * in the current line. * */int space_remaining(void); /* * write_line: Writes the current line with * * justification. * */void write_line(void); /* * flush_line: Writes the current line without * * justification. If the line is empty, does * * nothing. * */void flush_line(void); #en

42、difCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.58第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 在我們寫 word.c和line.c文件之前, 我們可以使用在 word.h 和line.h 中聲明的函數(shù)編寫justify.c, 即主程序. 編寫這個文件主要是把最初的循環(huán)設計翻譯成 C.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.59第15章: 編寫大型程序justify.c/* Formats a file of text */

43、#include #include line.h#include word.h #define MAX_WORD_LEN 20 int main(void) char wordMAX_WORD_LEN+2; int word_len; Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.60第15章: 編寫大型程序 clear_line(); for (;) read_word(word, MAX_WORD_LEN+1); word_len = strlen(word); if (word_len = 0) flush_l

44、ine(); return 0; if (word_len MAX_WORD_LEN) wordMAX_WORD_LEN = *; if (word_len + 1 space_remaining() write_line(); clear_line(); add_word(word); Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.61第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 main 使用如下技巧處理超過20個字符的單詞. 當調(diào)用 read_word時, main 告訴它截去超過21個字符的單詞. 在 re

45、ad_word 返回后, main 檢驗 word 是否含有超過20個字符的串. 如果是, 那么word必然至少21個字符 (被截前), main 把第21個字符換成星號.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.62第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 word.h 頭文件只有一個函數(shù)原型, read_word. read_word 容易編寫，如果我們加一個小的幫助函數(shù) read_char. read_char的任務是讀一個單獨的字符, 如果是一個換行符或制表符, 就轉(zhuǎn)成空格. 讓read_word

46、調(diào)用 read_char （取代 getchar）解決把換行符和制表符看成空格的問題.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.63第15章: 編寫大型程序word.c#include #include word.h int read_char(void) int ch = getchar(); if (ch = n | ch = t) return ; return ch;Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.64第15章:

47、編寫大型程序void read_word(char *word, int len) int ch, pos = 0; while (ch = read_char() = ) ; while (ch != & ch != EOF) if (pos len) wordpos+ = ch; ch = read_char(); wordpos = 0;Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.65第15章: 編寫大型程序程序設計: 文本格式化 line.c 提供聲明在line.h中的函數(shù)的定義. line.c 也

48、需要跟蹤行緩沖區(qū)狀態(tài)的變量: line: 當前行的字符 line_len: 當前行的字符數(shù) num_words: 當前行的單詞數(shù)Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.66第15章: 編寫大型程序line.c#include #include #include line.h#define MAX_LINE_LEN 60 char lineMAX_LINE_LEN+1;int line_len = 0;int num_words = 0; void clear_line(void) line0 = 0; line

49、_len = 0; num_words = 0;Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.67第15章: 編寫大型程序void add_word(const char *word) if (num_words 0) lineline_len = ; lineline_len+1 = 0; line_len+; strcat(line, word); line_len += strlen(word); num_words+; int space_remaining(void) return MAX_LINE_LEN

50、 - line_len;Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.68第15章: 編寫大型程序void write_line(void) int extra_spaces, spaces_to_insert, i, j; extra_spaces = MAX_LINE_LEN - line_len; for (i = 0; i line_len; i+) if (linei != ) putchar(linei); else spaces_to_insert = extra_spaces / (num_words

51、 - 1); for (j = 1; j 0) puts(line);Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.69第15章: 編寫大型程序建造多文件程序 建造大型程序與生成小型程序需要同樣的基本步驟: 編譯 連接Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.70第15章: 編寫大型程序建造多文件程序 每個源文件必須分別編譯. 頭文件不必編譯. 當源文件被編譯時，它所包含的頭文件被自動編譯. 對于每一個源文件，編譯器產(chǎn)生一個含有目標代碼

52、的文件. 這些文件稱為目標文件在Unix上具有.o擴展名，在Windows上具有 .obj擴展名.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.71第15章: 編寫大型程序建造多文件程序 連接器合并這些目標文件與庫函數(shù)代碼，生成可執(zhí)行文件. 連接器還負責解析外部引用. 當一個文件中的函數(shù)調(diào)用另一個文件中的函數(shù)或訪問另一個文件中的變量時，就發(fā)生外部引用.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.72第15章: 編寫大型程序建造多文件程序

53、大多數(shù)的編譯器允許一步生成程序. 生成justify的GCC命令:gcc -o justify justify.c line.c word.c 三個源文件首先編譯成目標代碼. 目標文件自動地被送往連接器并被合并成一個單獨的文件. -o 選項指明可執(zhí)行文件命名為 justify.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.73第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefiles） 為了使生成大型程序更簡單, UNIX引入生成文件（makefile）的概念. 一個生成文件不但列出屬于程序的文件，而且描述文件間的依賴關系

54、. 假設文件 foo.c 包含文件 bar.h，我們稱foo.c 依賴 bar.h, 因為 bar.h的改變將要求我們重新編譯foo.c.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.74第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefiles） justify 程序的UNIX 生成文件:justify: justify.o word.o line.o gcc -o justify justify.o word.o line.o justify.o: justify.c word.h line.h gcc -c just

55、ify.c word.o: word.c word.h gcc -c word.c line.o: line.c line.h gcc -c line.cCopyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.75第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefiles） 這些行分成四組; 每組是一個規(guī)則. 每個規(guī)則的第一行給出目標文件, 后面的文件是它所依賴的. 第二行是一個命令，當目標因為它所依賴的文件發(fā)生變化而應該重新生成時，這個命令將被執(zhí)行.Copyright 2008 W. W. Norton & Company

56、.All rights reserved.76第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefiles） 在第一個規(guī)則里, justify (可執(zhí)行文件) 是目標:justify: justify.o word.o line.o gcc -o justify justify.o word.o line.o 第一行表明 justify 依賴文件justify.o, word.o, 和 line.o. 在程序建造之后，如果任一個文件發(fā)生變化, justify 需要重新建造. 第二行的命令表明如何再建造.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All righ

57、ts reserved.77第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefiles） 在第二個規(guī)則里, justify.o 是目標:justify.o: justify.c word.h line.h gcc -c justify.c 第一行表明，如果justify.c, word.h,或 line.h 發(fā)生變化， justify.o 需要再造. 下面一行顯示如何更新 justify.o (通過重新編譯justify.c). -c 選項告訴編譯器編譯justify.c，但不連接.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserv

58、ed.78第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefiles） 一旦我們?yōu)橐粋€程序創(chuàng)建了生成文件, 我們就能使用 make 建造程序. 通過檢查每個文件的時間和日期, make 能夠確定哪些文件已經(jīng)過時. 于是調(diào)用必要的命令再造程序.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.79第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefiles） 生成文件中的每一個命令的前面必須是一個制表符, 不是一系列空格. 生成文件通常名為Makefile (或 makefile). 當使用 make 時, 它自動地在當前路徑中檢查具有

59、這樣的名字的文件.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.80第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefiles） 要調(diào)用 make, 使用命令make target其中 target 是生成文件中的一個目標. 如果調(diào)用make時沒有指定目標, 它將建造第一個規(guī)則的目標. 除了第一個規(guī)則的這個特性，生成文件里的其他規(guī)則的順序是任意的.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.81第15章: 編寫大型程序生成文件（Makefile

60、s） 真實得生成文件并非總是容易理解. 有許多技術可以減少生成文件的冗余并使它們?nèi)菀仔薷? 這些技術大大降低了生成文件的可讀性. 生成文件的替代物包括某些集成開發(fā)環(huán)境支持的工程文件.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.82第15章: 編寫大型程序連接中的錯誤 有些錯誤在編譯時不能被發(fā)現(xiàn)，而在連接時被發(fā)現(xiàn). 如果一個函數(shù)或變量的定義丟失，連接器將無法解析對它的外部引用 結果是這樣一個消息 “undefined symbol” 或 “undefined reference.”Copyright 2008 W.

61、W. Norton & Company.All rights reserved.83第15章: 編寫大型程序連接中的錯誤 連接錯誤的普遍原因:拼寫錯誤拼寫錯誤. 如果一個變量或函數(shù)名拼寫錯, 連接器將報告丟失.文件丟失文件丟失. 如果連接器找不到foo.c中的函數(shù), 它也許不知道這個文件.庫丟失庫丟失. 連接器可能不能找到程序中使用的所有的庫函數(shù). 在UNIX中, 當使用的程序被連接時，需要指定 -lm 選項.Copyright 2008 W. W. Norton & Company.All rights reserved.84第15章: 編寫大型程序重建程序 在程序開發(fā)中, 我們很少需要編譯所有的文件. 為了節(jié)省時間, 再造過程應該只編譯那些被最近的修