Linux GCC基础用法⑦

在 CentOS 7 系统中使用 GCC 与编写 99 乘法表

一、GCC 简介

GCC（GNU Compiler Collection）是一套功能强大的编程语言编译器，在 CentOS 7 系统中广泛用于编译 C、C++等多种编程语言的程序。它能够将源代码转换为可执行文件，让计算机可以直接运行程序。

二、安装 GCC

在 CentOS 7 系统中，如果尚未安装 GCC，可以通过以下命令使用 yum 包管理器进行安装：

yum install gcc

解释：yum是 CentOS 系统中用于软件包管理的工具，install是安装操作，gcc则是我们要安装的软件包名称。执行此命令后，系统会自动从 CentOS 的软件源下载并安装 GCC 及其相关依赖。

以下是在 CentOS 7 系统中使用 GCC 编写并运行最简单的 “Hello, world!” 程序的完整步骤，适合放在博客中展示：

一、编写源代码

1. 首先，打开终端，使用文本编辑器（这里以 vi 为例，你也可以选择 nano 等其他编辑器）创建一个名为 hello.c 的文件，在终端输入以下命令：

vi hello.c

此时进入 vi 编辑器的命令模式。

2. 按下 i 键进入插入模式，然后输入以下 C 语言代码：

#include <stdio.h>int main() {printf("Hello, world!\n");return 0;
}

代码解释如下：
- #include <stdio.h>：这一行是引入标准输入输出头文件。在 C 语言中，要使用像 printf 这样的标准输入输出函数，就需要包含这个头文件，它为我们提供了相应函数的声明等信息。
- int main()：这是 C 语言程序的主函数，是整个程序的入口点，程序从这里开始执行。
- printf("Hello, world!\n");：printf 是一个用于输出信息到标准输出（通常就是终端屏幕）的函数，这里它会输出字符串 "Hello, world!"，\n 表示换行符，使得输出完信息后进行换行操作。
- return 0;：在 main 函数的末尾，return 语句用于返回一个整数值给操作系统，表示程序的结束状态。通常返回 0 表示程序正常结束。

3. 编写完代码后，按下 Esc 键回到命令模式，然后输入 :wq 保存文件并退出 vi 编辑器。

二、使用 GCC 编译程序

在包含 hello.c 文件的目录下（可以通过 pwd 命令查看当前所在目录），使用以下 GCC 命令进行编译：

gcc hello.c -o hello

解释：
- gcc 是编译器命令，用于调用 GCC 编译器来处理我们的源文件。
- hello.c 是要编译的源文件名称，也就是我们刚刚编写的包含 “Hello, world!” 代码的那个文件。
- -o 选项用于指定输出文件的名称，这里我们将生成的可执行文件命名为 hello。如果省略 -o 选项，默认会生成一个名为 a.out 的可执行文件。

三、运行程序

1. 检查执行权限
   编译后生成的可执行文件 hello，默认情况下可能没有执行权限。可以通过 ls -l 命令查看其权限信息，像这样：

ls -l hello

输出结果可能类似如下形式（权限部分示例）：

-rw-r--r--. 1 user user 8528 Dec 11 12:00 hello

这里开头的 -rw-r--r-- 表示文件的权限，第一个字符 - 表明这是一个普通文件，后面三组 rwx（这里是 rw-、r--、r--）分别对应文件所有者、所属组以及其他用户的读（r）、写（w）、执行（x）权限。可以看到当前示例中并没有执行权限（x）标志，所以需要添加执行权限才能顺利运行这个文件。

2. 添加执行权限
   使用 chmod 命令来为文件添加执行权限，有以下两种常用方式：
   • 使用数字形式修改权限：
     命令格式为 chmod [数字权限值] [文件名]，数字权限值是通过将所有者、所属组、其他用户的权限对应的数字相加得到的。r（读权限）对应数字 4，w（写权限）对应数字 2，x（执行权限）对应数字 1。比如要给所有者、所属组、其他用户都添加执行权限，对应的权限值就是 755（所有者 rwx 即 4 + 2 + 1 = 7，所属组 r-x 即 4 + 0 + 1 = 5，其他用户 r-x 即 4 + 0 + 1 = 5），命令如下：

chmod 755 hello

- **使用符号形式修改权限**：

命令格式为 chmod [用户类型][操作符号][权限字符] [文件名]，例如给所有者添加执行权限，可以这样操作：

chmod u+x hello

这里 u 表示所有者（user），+ 是添加权限的操作符号，x 表示执行权限。

3. 运行可执行文件
   在确保文件有了执行权限后，就可以在终端中通过以下方式运行它（假设当前所在目录就是包含 hello 文件的目录，如果不在该目录，需要先切换到相应目录）：

./hello

解释：./ 表示当前目录，这是因为 Linux 系统在查找可执行文件时，默认不会在当前目录查找（出于安全等考虑），所以需要明确指定当前目录下的可执行文件来运行。运行上述命令后，你就能在终端看到输出的 "Hello, world!" 字符串了。

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三、使用 vi 编写 99 乘法表程序

1. 打开终端，输入vi multitable.c命令创建并打开一个名为multitable.c的文件。此时进入 vi 编辑器的命令模式。
2. 按下i键进入插入模式，开始编写代码：

#include <stdio.h>int main() {int i, j;for (i = 1; i <= 9; i++) {for (j = 1; j <= i; j++) {// 输出乘法表达式和结果，%d 表示整数占位符printf("%d x %d = %d\t", j, i, i * j);}// 换行，用于输出下一行乘法表printf("\n");}return 0;
}

解释：
- #include <stdio.h>：引入标准输入输出头文件，这样我们就可以使用printf函数进行输出。
- int main()：程序的主函数，是程序的入口点。
- int i, j;：定义两个整型变量i和j，用于循环计数。
- 外层for循环for (i = 1; i <= 9; i++)：控制乘法表的行数，从 1 到 9。
- 内层for循环for (j = 1; j <= i; j++)：控制每行乘法表的列数，列数与当前行数相等。例如，当i = 3时，内层循环会执行 3 次，输出 1 x 3 = 3、2 x 3 = 6、3 x 3 = 9。
- printf("%d x %d = %d\t", j, i, i * j);：按照指定格式输出乘法表达式和结果，\t表示制表符，用于对齐输出。
- printf("\n");：在内层循环结束后换行，准备输出下一行乘法表。
3. 编写完代码后，按下Esc键回到命令模式，输入:wq保存文件并退出 vi 编辑器。

四、使用 GCC 编译 99 乘法表程序

在包含multitable.c文件的目录下，使用以下命令进行编译：

gcc multitable.c -o multitable

解释：gcc是编译器命令，multitable.c是要编译的源文件，-o选项用于指定输出文件的名称，这里将生成的可执行文件命名为multitable。

五、运行程序

1. 权限相关说明：在 Linux 系统（包括 CentOS 7）中，默认情况下新生成的可执行文件可能没有执行权限。可以通过ls -l命令查看文件的详细信息，例如对编译后的multitable文件查看权限信息：

ls -l multitable

输出结果可能类似如下形式（权限部分示例）：

-rw-r--r--. 1 user user 8528 Dec 11 12:00 multitable

其中开头的-rw-r--r--表示文件的权限，第一个字符-说明这是一个普通文件，后面的三组rwx（这里是rw-、r--、r--）分别对应文件所有者、所属组以及其他用户的读（r）、写（w）、执行（x）权限。可以看到当前示例中并没有执行权限（x）标志，所以需要添加执行权限才能运行这个文件。
2. 添加执行权限：使用chmod命令来为文件添加执行权限，常用的方式有以下两种：
- 使用数字形式修改权限：
命令格式为chmod [数字权限值] [文件名]，数字权限值是通过将所有者、所属组、其他用户的权限对应的数字相加得到的。r（读权限）对应数字4，w（写权限）对应数字2，x（执行权限）对应数字1。比如要给所有者、所属组、其他用户都添加执行权限，对应的权限值就是755（所有者rwx即4 + 2 + 1 = 7，所属组r-x即4 + 0 + 1 = 5，其他用户r-x即4 + 0 + 1 = 5），命令如下：

chmod 755 multitable

- **使用符号形式修改权限**：

命令格式为chmod [用户类型][操作符号][权限字符] [文件名]，例如给所有者添加执行权限，可以这样操作：

chmod u+x multitable

这里u表示所有者（user），+是添加权限的操作符号，x表示执行权限。
3. 运行可执行文件：在确保文件有了执行权限后，就可以在终端中通过以下方式运行它（假设当前所在目录就是包含multitable文件的目录，如果不在该目录，需要先切换到相应目录）：

./multitable

解释：./表示当前目录，这是因为 Linux 系统在查找可执行文件时，默认不会在当前目录查找（出于安全等考虑），所以需要明确指定当前目录下的可执行文件来运行。这样操作后，就可以看到终端中输出了我们期望的99乘法表内容了，如下所示：

1 x 1 = 1
1 x 2 = 2    2 x 2 = 4
1 x 3 = 3    2 x 3 = 6    3 x 3 = 9
1 x 4 = 4    2 x 4 = 8    3 x 4 = 12    4 x 4 = 16
1 x 5 = 5    2 x 5 = 10    3 x 5 = 15    4 x 5 = 20    5 x 5 = 25
1 x 6 = 6    2 x 6 = 12    3 x 6 = 18    4 x 6 = 24    5 x 6 = 30    6 x 6 = 36
1 x 7 = 7    2 x 7 = 14    3 x 7 = 21    4 x 7 = 28    5 x 7 = 35    6 x 7 = 42    7 x 7 = 49
1 x 8 = 8    2 x 8 = 16    3 x 8 = 24    4 x 8 = 32    5 x 8 = 40    6 x 8 = 48    7 x 8 = 56    8 x 8 = 64
1 x 9 = 9    2 x 9 = 18    3 x 9 = 27    4 x 9 = 36    5 x 9 = 45    6 x 9 = 54    7 x 9 = 63    8 x 9 = 72    9 x 9 = 81