嵌入式环境下C编程初探

嵌入式环境下C编程初探

一、实验目的

1. 掌握 Ubuntu 系统下 C 语言多文件联合编译方法。
2. 掌握 Linux 下 Makefile 工程编译原理与编写规范。
3. 掌握 Windows Dev-C++ 多文件项目创建与跨平台代码运行。
4. 理解主程序文件与子程序文件的代码分离、函数调用机制。

二、实验环境

• 虚拟机系统：Ubuntu 18.04 / 20.04
• 编译工具：gcc
• 编辑器：VSCode、gedit
• Windows 编译环境：Dev-C++ 5.8.3

三、实验内容与过程

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任务一：Linux 多文件编程 + 命令行编译运行

1. 实验原理

将程序拆分为两个独立 .c 文件：

• main1.c：主程序，定义变量、调用外部函数
• sub1.c：子程序，实现自定义运算函数 x2x()

多文件编译需要同时编译两个文件，否则会出现未定义函数报错。

2. 代码编写

main1.c

#include <stdio.h>
int main()
{
    float x2x(int a,int b);
    int num1 = 5;
    int num2 = 8;
    float result = x2x(num1,num2);
    printf("The result is：%f\n",result);return 0;
}

sub1.c

#include <stdio.h>
float x2x(int a, int b)
{
    return (float)(a * b) / (a + b);
}

3. 编译命令

gcc main1.c sub1.c -o main1
./main1

4. 实验结果

程序成功运行，输出：

The result is：3.076923

5. 任务小结

Linux 下多文件程序必须同时编译所有依赖文件，否则找不到自定义函数，编译失败。

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任务二：Linux Makefile 自动化编译

1. 实验原理

Makefile 用于管理大型项目，自动完成编译、更新、清理，不用每次输入长串 gcc 命令。

2. 编写 Makefile 文件

文件名必须为：Makefile（首字母大写、无后缀）

# Makefile
all:main1

main1:main1.c sub1.c
	gcc main1.c sub1.c -o main1

clean:
	rm -f main1

注意：gcc 前面必须是 Tab 缩进，不能用空格

3. 执行命令

make
./main1
make clean

4. 实验结果

• make 自动完成编译，生成可执行文件

• 运行结果与任务一完全一致

• make clean 可清除编译产物

5. 任务小结

Makefile 实现了一键编译、一键清理，极大提高多文件项目开发效率。

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任务三：Windows Dev-C++ 多文件项目编译运行

1. 实验原理

Windows 下不能直接单独打开两个 .c 文件，必须创建项目工程，将两个文件加入同一工程才能正常调用函数。

2. 操作步骤

1. Dev-C++ 新建【控制台项目】

2. 删除自动生成的 main.cpp（防止多 main 冲突报错）

3. 新建并保存 main1.c、sub1.c

4. 右键项目 → 添加文件，将两个 .c 文件加入工程

5. 编译运行（F11）

   代码1：

   #include <stdio.h>
   
   int main()
   {
       float x2x(int a,int b);
   	int num1 = 5;
       int num2 = 8;
       float result = x2x(num1,num2);
       printf("The result is %f\n",result);
       return 0;
   }
   
   

   代码2：

   #include <stdio.h>
   float x2x(int a, int b)
   {
       return (float)(a * b) / (a + b);
   }
   

3. 实验结果

Windows 端成功编译运行，输出结果：

The result is: 3.076923

4. 任务小结

Windows 多文件编程依赖项目工程管理，同一工程只能存在一个 main 函数，否则报重定义错误。

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四、实验总结

1. C 语言支持代码拆分，主程序和功能函数可以分文件存放，结构更清晰。
2. Linux 手动 gcc 编译适合小程序，Makefile 适合正式项目自动化构建。
3. Windows 与 Linux C 语言代码可通用，但编译方式不同。
4. 多文件编程核心：函数声明、文件关联、工程统一编译。

五、实验心得

通过本次实验掌握了 Linux 多文件编译、Makefile 使用、Windows 跨平台编译，理解了大型程序的文件分层思想，为后续嵌入式开发、大型项目开发打下基础。