通熟易懂地讲解GCC和Makefile
1. 嵌入式开发工具链：GCC
GCC（GNU Compiler Collection）是一个强大且常用的编译器套件，支持多种编程语言，比如 C 和 C++。在嵌入式开发中，GCC 可以帮助我们把人类可读的 C/C++ 代码编译成机器可以理解的二进制指令（也就是可以在硬件上运行的程序）。这整个过程包括几个重要步骤：
- 预处理：GCC 会先处理代码中的预处理指令，比如
#include和#define。这些指令会在编译之前展开，把头文件插入进来，替换宏定义等。 - 编译：预处理完的代码会被转换成汇编代码。这个阶段主要是把高级语言转换成低级语言（接近机器语言）。
- 汇编：GCC 将汇编代码转换成机器码，生成目标文件（
.o文件）。这些目标文件是二进制格式的，但还不能单独运行。 - 链接：GCC 将所有的目标文件和所需的库文件组合在一起，生成一个可执行的二进制文件。这一步会把所有函数和变量连接起来，形成最终的可执行文件。
小结：GCC 工具链可以将C 代码转化为嵌入式设备可以运行的程序，涵盖了从预处理到链接的整个过程。
2. 构建流程：Makefile
当项目有多个源文件时，手动使用 GCC 命令来编译和链接每个文件会非常繁琐。这时，Makefile 可以帮我们自动化这个过程。Makefile 是一种构建脚本，使用 make 工具来解释和执行。它可以帮你更轻松地管理大型项目，并在代码发生变化时只编译必要的部分。
Makefile 基本概念
- 目标（Target）：通常是你想要生成的文件，比如最终的可执行文件。
- 依赖（Dependencies）：是生成目标所需的文件，比如源代码文件（
.c文件）或头文件（.h文件）。 - 命令（Commands）：是为生成目标而需要执行的命令，比如调用 GCC 编译器。
一个简单的 Makefile 示例
假设我们有两个源文件 main.c 和 utils.c，编写一个 Makefile 来自动构建项目。
# 目标文件
output: main.o utils.ogcc -o output main.o utils.o # 链接所有目标文件，生成可执行文件 output# 生成 main.o
main.o: main.cgcc -c main.c # 把 main.c 编译成 main.o# 生成 utils.o
utils.o: utils.cgcc -c utils.c # 把 utils.c 编译成 utils.o# 清理生成的文件
clean:rm -f *.o output # 删除所有 .o 文件和可执行文件 output
Makefile 构建流程说明
- make 工具会从顶部开始解释 Makefile，寻找第一个目标
output。它需要main.o和utils.o作为依赖，所以会先检查这些目标。 - 如果
main.o或utils.o没有生成，make会运行对应的命令来编译它们。 - 一旦
main.o和utils.o都生成好了，make会执行gcc -o output main.o utils.o来生成最终的可执行文件output。 - 如果你修改了
main.c，make只会重新编译main.o，而不会重新编译utils.o，从而节省时间。
Makefile 的好处
- 自动化：不需要手动输入复杂的编译和链接命令，
make会自动帮你完成。 - 效率：只有在文件发生变化时才会重新编译，减少不必要的重复编译，节省时间。
- 可扩展性：你可以轻松地为大型项目添加更多源文件或编译选项。
小结
- GCC：是一个编译工具链，可以把 C/C++ 代码转换成嵌入式设备可以运行的程序。
- Makefile：是一个构建工具，可以自动化和优化项目的编译流程，特别是在项目规模较大时非常有用。