开发环境配置方法解析

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1、1 第14章 标准库 配置开发环境 1、配置API库开发环境 C+C+程序设计程序设计 3 第13章高级编程技术 实现应用程序开发，除需要大量C+语言编程 训练、掌握必要的算法和数据结构理论知识之 外，还要学习高级编程技术。 高级编程技术有很强的专业性，涉及内容广泛 。通常可以分为系统编程、界面编程、多媒体 编程、网络编程、数据库编程、硬件编程等六 个领域。本章将介绍在Windows系统下利用 C+语言进行应用程序开发的基本知识。 在C+语言发展进程中，无数科学家和程序员 开发出数量众多、性能卓越的专业函数库，充 分利用好这些函数库是编写应用程序的重要技 巧。 4 13.1.1 开发环境的路径

2、参数 C+语言开发工具安装后，一般会自动配置 好标准函数库的使用环境。因此使用标准库 函数的C+程序，可以直接编译和连接。但 如果是使用其他的专业函数库，如GSL科学 计算函数库，就需要配置开发环境。 本节针对VC和CodeBlocks，介绍在 Windows系统下专业函数库的配置。 5 13.1.1 开发环境的路径参数 假设VC安装文件夹为（如 C:NTDEVMSVS6VC98），CodeBlocks安 装文件夹为（如 C:NTDEVCodeBlocksMinGW）。由于需 要经常使用开发工具的命令行实用程序，所 以安装时文件夹名称最好不要有空格，比如 像“C:Program Files”。

3、 如图所示为VC和CodeBlocks安装文件夹的 目录结构。 6 13.1.1 开发环境的路径参数 图13.1 Visual C+和CodeBlocks安装文件夹目录结构 7 13.1.1 开发环境的路径参数 可以看到在和文件夹 中都有include和lib两个文件夹，大多数C+ 语言开发工具基本如此。 8 13.1.1 开发环境的路径参数 1系统INCLUDE路径 include文件夹存放开发工具默认安装的全 部头文件，称为系统INCLUDE路径。可以在 这个文件夹中找到我们所熟悉的stdio.h和 math.h文件。系统INCLUDE路径是开发工具 查找头文件的基础路径，例如math.h

4、头文件 包含命令： #include 9 13.1.1 开发环境的路径参数 尖括号内的头文件使用相对路径写法（相 对于系统INCLUDE路径）。由于math.h在系 统INCLUDE路径中，所以文件名前面不用写 路径。 如果程序中欲包含includeglgl.h头 文件，由于gl.h文件是在系统INCLUDE路径 的gl子文件夹中，因此文件包含命令应为： #include 10 13.1.1 开发环境的路径参数 2系统LIB路径 lib文件夹存放开发工具默认安装的全部库 文件，称为系统LIB路径。VC的库文件扩展 名为.lib，GCC的库文件扩展名为.a。系统LIB 路径是开发工具连接库文件的

5、基础路径，同 样使用相对路径来查找库文件。 11 13.1.1 开发环境的路径参数 3搜索路径 在Windows操作系统中，在“控制面板/系统 /高级/环境变量”中有一项“PATH”参数，它 是Windows的系统PATH路径。当一个程序 运行时，如果需要用到附加的动态链接库 DLL（dynamic linking library）文件，则 Windows规定该DLL文件要么与程序同处一 个文件夹，要么在系统PATH路径中，否则 程序不能运行。我们将程序所处的文件夹和 PATH路径统称为搜索路径，即查找运行时 文件的路径范围，它可以是多个文件夹的集 合。 12 13.1.1 开发环境的路径参数

6、 显然，通过编辑系统PATH路径，可以更改搜 索路径。一般地，Windows系统文件夹（如 C:WINDOWS或C:WINDOWSsystem32）是 搜索路径之一。如果将DLL文件复制到这个文 件夹中，程序运行时能够找到它。 13 13.1.2 开发环境的路径设置 开发工具的图形界面通常允许程序员设置 系统INCLUDE路径和系统LIB路径。 14 13.1.2 开发环境的路径设置 在CodeBlocks中，单击“Settings/Compiler and debugger.”（设置/编译器和调试器. ）菜单，打开“Compiler and debugger settings”（编译器和调试

7、器设置）对话框， 如图所示。 15 13.1.2 开发环境的路径设置 单击“Search directories” （搜索路径）标签，选 择“Compiler或Linker”（ 编译器或链接器）可以 设置CodeBlocks的系统 INCLUDE路径和系统LIB 路径。在“Search directories”标签中可以 任意添加、删除、修改 CodeBlocks的系统 INCLUDE路径和系统LIB 路径。 系统 INCLUDE 路径标签 系统 LIB路 径标 签 16 13.1.2 开发环境的路径设置 需要注意，上述路径设置对开发工具而言 是全局性的，即路径设置对每个程序和项目 工程都是有

8、效的。 17 13.1.2 开发环境的路径设置 在VC中，单击“Tools/Options.”菜单打开 “Options”对话框，如图所示。单击 “Directories”标签，选择“Show directories for:” 可以看到VC的系统INCLUDE路径和系统LIB路 径。 图中显示VC的系统INCLUDE路径有两个： “C:DEVMSVS6VC98include”和 “C:DEVMSSDK6include”。如果一个头文件 ctype.h存放在这两个文件夹之一，则文件包含 命令为： 在“Directories”标签中可以任意添加、删除、 修改VC的系统INCLUDE路径和系统LI

9、B路径。 18 13.1.2 开发环境的路径设置 图13.3 Visual C+的系统INCLUDE路径和系统LIB路径 系统INCLUDE路径 系统LIB路径 19 13.1.3 开发环境的配置 通常，一个提供给程序员使用的专业函数 库有四部分内容： 头文件（header）； 库文件（library）； 运行时文件（runtime）； 使用手册文档。 20 13.1.3 开发环境的配置 头文件的作用是让程序有函数原型、数据 结构、宏常量等声明。一般情况下，编译程 序时如果出现类似“某某函数未定义或数据 未定义”的错误，说明专业函数库的头文件 路径没有配置好。 21 13.1.3 开发环境的配

10、置 库文件的作用是让程序能够连接函数的二 进制目标代码。一般情况下，连接程序时如 果出现类似“某某函数未找到”的错误，说明 专业函数库的库文件路径没有配置好。 22 13.1.3 开发环境的配置 有的专业函数库需要运行时文件（如动态 链接库），通常要将这些文件存放到搜索路 径上，使用专业函数库的程序运行时才能找 到它们。典型的做法是将这些文件复制到 Windows系统文件夹中。 23 13.1.3 开发环境的配置 专业函数库的使用手册文档使程序员能够 正确调用库函数，包含函数原型、函数功能 、参数要求、数据含义等说明。 24 13.1.3 开发环境的配置 专业函数库头文件和库文件的配置一般有三

11、种 方法。 （1）复制文件法 可以将专业函数库的头文件和库文件全部复制 到开发工具的系统INCLUDE路径和系统LIB路径 中，例如include和lib文件夹、 include和lib文 件夹。如果专业函数库的头文件比较多或者为 了与标准库的头文件存放时有所区别，可以将 头文件复制到系统INCLUDE路径的一个子文件 夹中，但此时#include命令要包含相应的子文 件夹路径。 25 13.1.3 开发环境的配置 复制文件的方法操作简单，操作一次后使 得开发工具持久支持专业函数库，如同标准 函数库一般。该方法的缺点是开发工具系统 路径中的文件会越来越多，而且专业函数库 新版本的升级控制有一定

12、的难度，各版本之 间的文件容易混淆，给库连接带来潜在冲突 。 26 13.1.3 开发环境的配置 （2）添加路径法 利用开发工具的图形界面可以将专业函数 库头文件和库文件所处的文件夹分别添加到 开发工具的系统INCLUDE路径和系统LIB路 径中。 添加路径的方法操作简单，操作一次后也 使得开发工具持久支持专业函数库，而且有 便于控制函数库版本升级的优点。当获得了 专业函数库新版本时，只需要将原先添加的 路径指向新版本的文件夹路径即可。 27 13.1.3 开发环境的配置 （3）搜索路径法 如果使用开发工具命令行版本的编译程序和 连接程序，例如VC的“CL.exe”和CodeBlocks 的“

13、gcc.exe”，可以用搜索路径来设置系统 INCLUDE路径和系统LIB路径。方法是在 Windows“控制面板/系统/高级/环境变量”中 设置环境变量参数，表13-1为VC和GCC对应 的环境变量参数。 当使用命令行开发工具进行C程序编译和连 接时，会将环境变量“INCLUDE”和“LIB”作为 查找路径去搜索头文件和库文件。 28 13.1.3 开发环境的配置 表13-1 开发工具环境变量参数 类别Visual C+ Code:Blocks 系统INCLUDE 路径 INCLUDEC_INCLUDE_PATH（C语言）， CPLUS_INCLUDE_PATH（C+） 系统LIB路径LIB

14、LIBRARY_PATH 29 13.1.3 开发环境的配置 此外，命令行“CL.exe”和“gcc.exe”程序本身 有定位头文件和库文件的命令参数，形式分 别如下： 具体细节可以参考CL和gcc的使用手册。 CL /Idir 指明编译时头文件的查找文件夹dir CL /link libfile 指明连接库libfile gcc -Idir 指明编译时头文件的查找文件夹dir gcc Ldir 指明库文件的查找文件夹dir gcc llibfile 指明连接库libfile 30 13.1.3 开发环境的配置 设置搜索路径的方法操作繁琐，一般适用 于命令行编译和连接方式，初学程序者掌握 起来

15、有一定难度。本质上，所有的开发工具 都使用命令行方式编译和连接程序，如VC或 者CodeBlocks，它们的图形界面只不过是命 令行方式的一个“外壳”。 31 13.1.4 函数库的包含和连接 应用程序包含库是指包含它的头文件，使 用#include预处理命令，例如： 包含库的头文件后，程序就可以调用库函 数和使用它的数据类型、数据结构、宏定义 和特殊常量等。 #include /GSL线性代数函数 32 13.1.4 函数库的包含和连接 应用程序连接库是指在程序可执行文件中嵌入库的二进 制目标代码或导入库（import library）。嵌入目标代码 方式称为静态连接，它将库的目标代码嵌入到

16、程序可执 行文件中。其优点是可执行文件包含库的实现代码，不 需要额外的运行时文件就能够运行；缺点是可执行文件 体积增大，库代码不能被共享使用。导入库方式称为动 态链接，它仅将库调用信息存放在可执行文件中，而库 代码存放在动态链接库DLL文件中。其优点是可执行文 件体积小，一个DLL可以被多个应用程序动态加载共享 使用；缺点是程序运行时必须有DLL文件（即在搜索路 径中能找到），否则就不能运行。 33 13.1.4 函数库的包含和连接 在程序连接阶段，专业函数库的库文件（ *.lib或*.a）必须添加到开发环境中。 在VC中添加库文件的方法是在“Workspace” 程序项目的右键菜单中选择“Settings.”菜单 命令，或者单击主菜单“P