Sviluppo, compilazione ed esecuzione di programmi C/C++ per Università

Ambienti di sviluppo

Antonio TufanoAmbienti di sviluppo

• La complessità e la precisione richiesta dal C/C++ è tale che un buon IDE può fare sensibilmente la differenza in termini di produttività e qualità del codice.

• Ne analizzeremo 3: Eclipse; Visual Studio; Code-Blocks.

Ambienti di sviluppo: Eclipse

• Eclipse è un ottimo strumento multipiattaforma e multilinguaggio.
• La versione CDT (scaricabile direttamente dal sito ufficiale) integra tutti gli strumenti essenziali per lo sviluppo.
• Tutto questo all'interno di una interfaccia. eclipse

Ambienti di sviluppo: Visual Studio

• Visual Studio è un ottimo strumento per la programmare in C e in C++ e dà il meglio di se si utilizzano frequentemente tecnologie quali DirectX o le API di Windows.
• L'applicazione nella sua forma completa è a pagamento. Tuttavia è disponibile gratuitamente la versione Express. 0 Visual Studio

Ambienti di sviluppo: Code-Blocks

• Code-Blocks è stato ed è tutt'ora uno degli IDE per C e C++ open source più conosciuto fra amatori e professionisti della programmazione. Punta di diamante di questa applicazione è la gran varietà di wizard e di estensioni di terze parti che sono stati sviluppati nel corso degli anni.
• L'interfaccia è un po' vecchio stile e non ha subito radicali cambiamenti negli ultimi anni. Un IDE da tenere d'occhio Code:Blocks The open source, cross-platform IDE

Fasi di compilazione

• Il preprocessore elabora le direttive # include, #define, . . . modificando il sorgente . Il compilatore traduce il codice C in linguaggio macchina:

1. con ottimizzazione (della velocità di esecuzione o della dimensione dell'eseguibile)
2. senza ottimizzazione (per il debug)

• Il linker assembla in un unico file eseguibile:
• i file oggetto prodotti da diversi file sorgente
• le librerie (I/O, matematiche, network, ecc.)

Fasi di compilazione del codice

Il compilatore verifica la correttezza del codice C e produce due tipi di errori:

• Error: errori sintattici, impediscono la generazione del codice eseguibile
• Warning: errori non sintattici che non impediscono la generazione del codice eseguibile; i warning segnalano un possibile (e altamente probabile) problema che il compilatore risolve in base a regole generiche (ma attenzione: la soluzione generica potrebbe non essere quella corretta) Un codice pulito non deve produrre né errori né warning

Compilazione

• Un programma in C può essere scritto anche con un semplice editor di testi come il Blocco note di Windows (o simile).
• Per poter vedere il risultato del codice dobbiamo salvare necessariamente il file con un'estensione ".c", ad esempio "hello.c".
• A questo punto non dobbiamo fare altro che compilare il programma.

Compilazione: fasi

• La compilazione di un programma in C segue varie fasi: Il codice sorgente viene controllato dal preprocessore che ha i seguenti compiti:
• rimuovere eventuali commenti presenti nel sorgente;
• interpretare speciali direttive per il preprocessore denotate da "#", come #include o #define.
• controllare eventuali errori del codice

Compilazione: risultato del preprocessore

• La compilazione di un programma in C segue varie fasi: Il risultato del preprocessore sarà un nuovo codice sorgente "pulito" ed "espanso" che viene tradotto dal compilatore C in codice assembly; L'assembler sarà incaricato di creare il codice oggetto salvandolo in un file (.o sotto Unix/Linux e .obj in Dos/Windows); Il Link editor ha il compito di collegare tutti i file oggetto risolvendo eventuali dipendenze e creando il programma (che non è altro che un file eseguibile).

Compilazione: errori e debugger

• Tutte queste operazioni, per quanto molto avanzate, possono individuare facilmente errori di sintassi, ma mai potranno trovare errori logici (come ad esempio un ciclo che non finisce), anche se spesso vengono segnalati dei Warning che non costituiscono errore, ma che segnalano parti di codice strane e quindi sulle quali porre attenzione per eventuali errori logici.
• Qui ci viene in aiuto il debugger che ha il compito di aiutare a gestire la correzione degli errori con svariati strumenti come i breakpoint ed i watchpoint.

Compilazione con IDE

• Se possedete un ambiente di sviluppo come Eclipse o Visual Studio dovete solamente cercare il comando "Compila" od "Esegui".
• Il programma provvederà, non solo ad eseguire tutte le operazioni citate, ma, una volta compilato, manderà in esecuzione il vostro programma presentandovi il risultato a video.

Compilazione con GCC

• Per chi stesse usando, invece, compilatori come il GCC, la compilazione (intesa in tutte le sue fasi) deve essere fatta da riga di comando (dalla shell per capirsi), e, successivamente, sempre da riga di comando, si deve lanciare il file eseguibile risultante (in linux con gcc, di default il file eseguibile si chiama a.out, mentre in ambiente Dos/Windows generalmente ha lo stesso nome del sorgente ma con estensione .exe, invece che ".c").

GCC (GNU Compiler Collection)

• GCC (GNU Compiler Collection, in origine GNU C Compiler) è un compilatore multi-target.
• Creato dal fondatore della Free Software Foundation, Richard Matthew Stallman, come parte del Progetto GNU.
• Le versioni recenti sono incluse nelle principali distribuzioni del sistema operativo GNU/Linux, e di molti altri sistemi, mentre su macOS non è installato per default, ma è parte del pacchetto Xcode. GCC

Installazione di GCC in ambiente Windows

• Esistono varie procedure. Noi suggeriamo questa:

1. Scaricare il file: MinGW.zip
2. Estrarre il folder MinGW e copiarlo nella root del disco di sistema C, in modo che diventi C:\MinGW
3. Aggiornare la variabile di ambiente PATH in modo che includa nel percorso anche C:\MinGW\bin . NOTA Il path (letteralmente cammino) è il percorso, o meglio l'insieme di percorsi, nel file system lungo i quali il sistema operativo ricerca i file eseguibili, cioè i file dei quali comandiamo l'esecuzione. In Windows il path è specificato dal valore della variabile di ambiente PATH

Installazione di GCC in ambiente Windows: procedura

1. Aprire Pannello di Controllo -> Sistema
2. Scegliere Impostazioni di sistema avanzate
3. Scegliere il tab Avanzate e poi Variabili di ambiente
4. Scegliere Modifica e selezionare PATH Proprietà del sistema Nome computer Hardware Avanzate Protezione sistema Connessione remota Per effettuare la maggior partealle seguenti modifiche, occorre accedere como Administrator. Prestazioni Effetti visivi, pianificazione processore, utilizzo memoria e memoria virtuale Impostazioni. Profili utente Impostazioni desktop basate sul tipo di accesso effettuato Impostazioni ... Avvio e ripristino Avvio del sistema, errori di sistema e informazioni di debug Impostazioni ... Variabili d'ambiente ... OK Annulla Applica Variabili d'ambiente Variabili dell'utente per Utente Variabile Valore PATH %CommonProgramFiles% \Microsoft Sh ... TEMP TMP 1 %USERPROFILE%\AppData\Local\Temp %USERPROFILE%\ AppData\Local\Temp Nugva ... Modifica ... Elimina Variabili di sistema Variabile Valore . asl.log Destination=file;OnFirstLog=command, ... CLASSPATH .; C:\Program Files (x86)\Java\jre6\lib\ ... ComSpec C:\Windows\system32\cmd.exe configsetroot C:\Windows\ ConfigSetRoot . Nuova ... Modifica ... Elimina OK Annulla Aggiungere in fondo al PATH la stringa: ;C:\MinGW\bin Premere OK Modifica variabile utente X Nome variabile: PATH Valore variabile: 5 Security\SSH Secure Shell;c:\MinGW\ bir] OK Annulla K X

Installazione di GCC in ambiente Windows 10

Cestino Corrispondenza migliore ...

• Modifica le variabili di ambiente (2) Selezionare C relative al sistema Pannello di controllo V Modifica variabili di ambiente per l'account Pannello di controllo Web

variabili variabili dipendenti e indipendenti variabili d'ambiente 0 variabili strumentali 0 variabili aleatorie 0 variabili statistiche 0 variabilità biologica (1) Scrivere "variabili" nella barra di ricerca di Windows O Contenuti personali O Web variabili e 13:33 18/02/2016

Installazione di GCC su Linux

Installazione mediante gestori di pacchetti:

• Processi di installazione, aggiornamento e configurazione automatizzati. Non dobbiamo compilare il codice sorgente e configurare manualmente gcc
• Installazione da linea di comando
• Principali gestori di pacchetti analizzati: Advanced Packaging Tool (APT): per distribuzioni Debian e sue derivate (e.g. Ubunutu, Kubuntu)
• ZYpp package management engine: distribuzioni openSUSE/SUSE
• YUM package installer: distribuzioni RPM quali Red Hat Linux, Fedora, CentOS

Installazione di GCC su Linux: comandi

• Installazione su Debian, Ubuntu e derivate: sudo apt-get install build-essential
• Installazione su openSUSE/SUSE: sudo zipper install gcc
• Installazione su Red Hat Linux, CentOS, Fedora e derivate: sudo yum install gcc I comandi sono eseguiti come superuser

Installazione di GCC su Mac OS X

• GCC è automaticamente installato con l'installazione dei Command Line Tools.
• Command Line Tools reperibili sul disco di installazione del sistema Mac OS X fornito all'acquisto della macchina Apple. . In alternativa è possibile scaricare i Command Line Tools dal sito Apple's developer. . Nota: il compilatore è tipicamente distribuito con Apple Xcode.

Installazione di GCC su Mac OS X: registrazione e download

• Registrazione Apple account: - Accedere alla pagina https://developer.apple.com/downloads/index.action e registrare un account Apple. Eseguire poi l'accesso utilizzando le nuove credenziali. .
• Command Line Tools per Xcode: - Selezionare la categoria "Developer Tools" e quindi "Command Line Tools for Xcode". Scaricare il file con estensione .dmg
• Installazione: - Doppio click sul file Command Line Tools.mpkg nella finestra di dialogo mostrata dopo il download del file . dmg. Seguire poi la guida all'installazione.

Compilare in Linux

• Accedi alla directory in cui hai salvato il codice sorgente del programma da compilare.
• Ad esempio, se il codice da compilare è memorizzato all'interno del file "main.c" salvato nella directory "/usr/wikiHow/source", dovrai usare il seguente comando cd /usr/wikiHow/source per raggiungere il percorso corretto da cui eseguire la compilazione.

Compilare in Linux: comando

• Digita il comando gcc main.c -o HelloWorld
• Sostituisci il parametro "main.c" con il nome completo del file che contiene il codice sorgente da compilare.
• Il parametro "HelloWorld" indica il nome che verrà assegnato al file compilato; anche in questo caso, puoi scegliere il nome che preferisci.
• Eseguendo il comando indicato, il codice sorgente verrà compilato.