Ders 22: Derleme Seçenekleri

###################- (%95)

• Giriş
• 22.1 Çalıştırılabilir Dosya Üretimi
• 22.2 Turbo C Derleme Seçenekleri
• 22.3 GCC Derleme Seçenekleri

Bazen bir kullanıcı derlemek istediği kaynak C programını başka C programları ile beraber kullanmak, sadece nesne kodu üretmek veya başka bir dilde yazılmış programı, C programı içinde kullanmak isteyebilir. Bir derleyiciye ait derleme seçenekleri ile bu tip işlemleri gerçekleştirmek mümkündür.

Bu kısımda derleme ve bağlama işlemi, derleyicilerin sunduğu bazı derleme seçenekleri ve bunlar yardımıyla birden çok C programının nasıl birleştirileceği anlatılacaktır.

Programlama işlemi, bir programlama diline ait söz dizilimlerini içeren kaynak kodların yazılması ile başlar. Kaynak kod (source code), C, Fortran veya Pascal gibi yüksek seviyedeki dillerin deyimleri barındıran bir düz metin dosyasında (plain text file) saklanır. Bu dosyalar geleneksel uzantılarla birbirinde ayrılabilir, örneğin c programları .c uzantılı, Pascal programları .pas uzantılı dosyalardır.

Derleyici (compiler), bir programlama dilinde yazılmış olan kaynak kodunu başka bir dile (coğukez makine dili) çeviren yazılımdır. Her programlama dile kendi derleyicisine sahiptir. Derleyicinin çevirdiği kaynak kod, hedef kod veya nesne kodu (object code) olarak adlandırılır. Nesne kodu, bilgisayarın mikroişlemcisi (CPU) için gerekli makina kodlarını ve işletim sistemi için gerekli program uygulama arayüzlerini (API: Application Programming Interface) içerir. Nesne kodu çalıştırılabilir bir kod değildir, ama bütün programlama dilleri için aynıdır. Derleyicilerin ürettikleri nesne kodları genellikle .obj veya .o uzantılı dosyalarda saklanır.

Sonraki adım, nesne kodunun özel bir bağlayıcı (linker) ile işlenmesidir. Bağlayıcı, derleyiciler tarafından üretilmiş bir veya daha fazla nesne kodunu birleştirip tek bir çalıştırılabilir dosya oluşturan yazılımdır. Her sistem kendi bağlayıcısına sahiptir. Bağlayıcının ürettiği çalıştırılabilir kod Windows ortamında .exe uzantılı dosyalarda saklanır. Linux ortamında çalıştırılabilir dosyaların çoğunlukla bir uzantısı yoktur.

Kaynak kodunun derlenip çalıştırılabilir dosyanın oluşturulmasına ait işlem basamakları Şekil 22.1'de gösterilmiştir.

Şekil 22.1: Derleme-Bağlama-Çalıştırma işleminin akış diyagramı.

C ve C++ dilleri için iki çeşit kaynak kodu vardır: .c veya .cpp uzantılı ana program ve bazı bildirimlerin bulunduğu .h veya .hpp uzantılı başlık dosyaları (header files).

C (ve C++) dilinde derleme işlemi iki adım adımda yapılır. Birinci adımıda, derleme öncesi özel bir ön işlemci (preprocessor) programı devreye girer. Ana programdaki veya başlık dosyalarındaki diyez ('#') işareti ile başlayan satırlar aslında C (veya C++) diline ait olmayıp ön işlemci dilidir. Ön işlemci, bu satırlardaki deyimlere bakarak, bir katarı (string) alıp başka bir katarla değiştir. Örneğin:

  #include <stdio.h>

Ön işlemci programı, .c ve .h uzantılı düz metin (text) halindeki kaynak dosyasını okur, ve çıktı olarak başka bir düz metin dosyası üretir. Bu yeni dosya hiçbir ön işlemci deyimi içermeyen C (veya C++) derleyicisi tarafından işlenmeye hazır bir dosyadır. İkinci adımda bu dosya ile kaynak kodaları beraber derlenip sırasıyla nesne kodu ve çalıştırılabilir kod üretilir. Bu işlemlem Şekil 22.2 de özetlenmiştir.

Şekil 22.2: C ve C++ dilleri için, Ön işlemci-Derleme-Bağlama-Çalıştırma işleminin akış diyagramı.

Turbo C derleyicisinin sunduğu derleme seçeneklerini görmek için, komut satırında tcc yazmak yeterlidir. TCC'nin sunduğu derleme seçenekleri Şekil 22.2'de listelenmiştir.

Şekil 22.2: Turbo C'nin derleme seçenekleri.

Seçenekler incelendiğinde standart bir derleme işleminden daha fazlasının yapılabileceği anlaşılır. Birkaç örnekle seçenekleri anlamaya çalışalım.

Program 22.1: 1 den n ye kadar olan tam sayıların toplamını hesaplar

01: 02: 03: 04: 05: 06: 07: 08: 09: 10: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 20: 21: 22:

/* 22prg01.c: 1 den n=10 a kadar olan tam sayıların toplamını ekrana yazar */ #include <stdio.h> int s(int); int main() { int n = 10; printf("1 + 2 + ... + %d = %d\n",n,s(n) ); return 0; } /* 1 + 2 + ... + n toplamını hesaplar */ int s(int m){ int i,top=0; for (i=1;i<=m;i++) top += i; return top; }

Standart derleme işlemi:

  C:\TC> tcc 22prg01.c

Bu işlemle 22prg01.exe adlı bir çalıştırılabilir dosya ve 22prg01.obj adlı bir nesne dosyası üretilir. Dosyalar listelenirse bu yeni dosyalar görülecektir.

  C:\TC> dir /w 22prg01.*
  22prg01.c  22prg01.exe  22prg01.obj

 C:\TC> 22prg01
 1 + 2 + ... + 10 = 55

  C:\TC> tcc -S 22prg01.c
  C:\TC> dir /w 22prg01.*
  22prg01.asm  22prg01.c  22prg01.exe  22prg01.obj

  C:\TC> tcc -c 22prg01.c
  C:\TC> dir /w 22prg01.*
  22prg01.asm  22prg01.c  22prg01.exe  22prg01.obj

  C:\TC> tcc -eyeni 22prg01.c
  C:\TC> dir /w yeni*
  yeni.exe
  C:\TC> yeni
  1 + 2 + ... + 10 = 55

Büyük uygulamalarda alt progroramlar başka dosyalarda saklanır ve ana program ile beraber komut satırında derlenebilir. Aşağıdaki gibi aynı dizin içerisinde bululan herbiri ayrı dosyalarda saklanan dört fonksiyona ve bir ana programama sahip olduğumuzu varsayalım.

/* topla.c: iki sayinin toplamini hesaplar */ int topla(int a,int b) { return (a+b); }	/* fark.c: iki sayinin farkini hesaplar */ int fark(int a,int b) { return (a-b); }
/* carp.c: iki sayinin carpimini hesaplar */ int carp(int a,int b) { return (a*b); }	/* iki sayinin oranini hesaplar */ int bol(int a,int b) { if(b) return (a/b); return 0; }
/* ana.c: Ana program */ #include <stdio.h> int topla(int, int); int fark(int, int); int carp(int, int); int bol(int, int); int main() { int x=33, y=22; printf("topla(%d,%d) = %d\n",x,y,topla(x,y)); printf(" fark(%d,%d) = %d\n",x,y,fark(x,y)); printf(" carp(%d,%d) = %d\n",x,y,carp(x,y)); printf(" bol(%d,%d) = %d\n",x,y,bol(x,y)); return 0; }

Sadece ana.c dosyası derlendiğinde aşağıdaki gibi bir topla, fark, carp ve bol fonksiyonlarının tanımsız olduğuna dair hata mesajı ekranda basılır:

 C:\TC> tcc ana.c
 Turbo C  Version 2.01  Copyright (c) 1987, 1988 Borland International
 ana.c:
 Turbo Link  Version 2.0  Copyright (c) 1987, 1988 Borland International
 Undefined symbol '_bol' in module ana.c
 Undefined symbol '_carp' in module ana.c
 Undefined symbol '_fark' in module ana.c
 Undefined symbol '_topla' in module ana.c

 C:\TC> tcc ana.c topla.c fark.c carp.c bol.c

Bu işlemin sonucunda derleyici ana.exe, ana.obj ve topla.obj, fark.obj, carp.obj, bol.obj dosyalarını üretir. Tabiki tek çalıştırılabilir dosya ana.exe dir. Bu, bütün dosyaların ayrı ayrı derlenmiş olduğu anlamına gelir. ana.exe dosyası çalıştırıldığında program çıktısı şöyle olacaktır:

 C:\TC> ana
 topla(33,22) = 55
  fark(33,22) = 11
  carp(33,22) = 726
   bol(33,22) = 1

Alt programlar çok büyük ve karmaşık işlemler yaptığında, bu şekilde derleme yapmak pek sağlıklı değildir. Bunun yerine alt programların bulunduğu dosyalar bir kez -c seçeneği ile derlendiğinde üretilen obj uzantılı dosyalar başka programlar tarafından kullanılabilir. Şöyleki:

 C:\TC> tcc -c topla.c
 C:\TC> tcc -c fark.c
 C:\TC> tcc -c carp.c
 C:\TC> tcc -c bol.c

 C:\TC> tcc ana.c topla.obj fark.obj carp.obj bol.obj

/* ana.c: Ana program */ #include <stdio.h> int topla(int, int); int fark(int, int); int carp(int, int); int bol(int, int); int main() { int x=33, y=22; printf("topla(%d,%d) = %d\n",x,y,topla(x,y)); printf(" fark(%d,%d) = %d\n",x,y,fark(x,y)); printf(" carp(%d,%d) = %d\n",x,y,carp(x,y)); printf(" bol(%d,%d) = %d\n",x,y,bol(x,y)); printf(" ortalama = %f\n",topla(x,y)/2.0); return 0; }

 C:\TC> tcc ana.c topla.obj fark.obj carp.obj bol.obj

 C:\TC> ana
 topla(33,22) = 55
  fark(33,22) = 11
  carp(33,22) = 726
   bol(33,22) = 1
     ortalama = 27.500000
 C:\TC>

 C:\TC> tcc ana.c topla.obj fark.obj carp.obj bol.obj

Şekil 22.3: Birden çok dosyanın derlenmesi ve birleştirilmesi.

22.3   GCC Derleme Seçenekleri

GCC (GNU Compiler Collection) daha çok Linux ve MAC ortamında kullanılan bir komut satırı derleyicisidir. GCC'nin Windows ortamında çalıştırılabilen sürümü de mevcuttur, bkz. gcc.gnu.org. Bu kısımda GCC'nin Linux ortamındaki kullanımından bahsedilecektir. Ancak bütün işlemler Windows işletim sisteminde de geçerlidir.

GCC derleme seçeneklerini komut satırından görmek için iki yol vardır. Bunlar:

 $ man gcc

 $ gcc --help

Şekil 22.4: GCC'nin derleme seçenekleri.

GCC ile 22prg01.c kaynak kodu şöyle derlenebilir:

 $ gcc 22prg01.c

 $ ./a.out
 1 + 2 + ... + 10 = 55

 $ gcc 22prg01.c -o 22prg01
 $ ./22prg01
 1 + 2 + ... + 10 = 55

 $ gcc -c 22prg01.c

 $ ls 22prg01*
 22prg01.c  22prg01.o  22prg01*

Bir C kaynak kodu <math.h> kütüphanesinden bir fonksiyon içeriyorsa, GCC ile bu tür programlar -lm seçenği ile derlenmelidir. Program 22prg02.c, ilk 10 pozitif tam sayının on tabanındaki logaritmalarını ve doğal logaritmalarını ekrana gösterir. Program içerisinde <math.h> kütüphanesindeki log ve log10 fonkiyonları kullanılmıştır.

Program 22.2: 1 den 10 a kadar olan tam sayıların logaritmaları

01: 02: 03: 04: 05: 06: 07: 08: 09: 10: 11: 12: 13: 14:

/* 22prg02.c: 1 den n=10 a kadar olan tam sayıların logaritmalarını ekrana yazar */ #include <stdio.h> #include <math.h> int main() { int i; for(i=1; i<=10; i++) printf("%2d %10.5lf %10.5lf\n",i,log(i),log10(i) ); return 0; }

Derleme işlemi aşağıdaki gibi yapıldığında bir hata mesajı ile karşılaşılır:

 $ gcc 22prg02.c -o 22prg02
 22prg02.c: In function `main':
 22prg02.c:10: warning: implicit declaration of function `log'
 22prg02.c:10: warning: implicit declaration of function `log10'

 $ gcc 22prg02.c -o 22prg02 -lm
 $ ./22prg02
 1    0.00000    0.00000
 2    0.69315    0.30103
 3    1.09861    0.47712
 4    1.38629    0.60206
 5    1.60944    0.69897
 6    1.79176    0.77815
 7    1.94591    0.84510
 8    2.07944    0.90309
 9    2.19722    0.95424
10    2.30259    1.00000

 $ gcc ana.c topla.c fark.c carp.c bol.c -o ana
 $ ./ana
 topla(33,22) = 55
  fark(33,22) = 11
  carp(33,22) = 726
   bol(33,22) = 1
     ortalama = 27.500000
 $

 $ gcc -c topla.c 
 $ gcc -c fark.c 
 $ gcc -c carp.c
 $ gcc -c bol.c 

 $ gcc ana.c topla.o fark.o carp.o bol.o -o ana
 $ ./ana
 topla(33,22) = 55
  fark(33,22) = 11
  carp(33,22) = 726
   bol(33,22) = 1
     ortalama = 27.500000
 $