Automatizace překladu

Možná vás napadlo, že v případě rozdělení programu do více zdrojových souborů a při použití knihoven začne být docela namáhavé náš program vůbec přeložit. Musíme přeložit zvlášť každou jednotku překladu, nakonec je všechny slinkovat dohromady a případně ještě předat potřebné cesty k použitým knihovnám. A toto je třeba po jakékoliv změně v kódu našeho programu, pokud ji budeme chtít otestovat.

Tento problém se dá řešit různými způsoby, od vytvoření shell skriptu, pomocí kterého můžeme všechny tyto úkony provést pomocí jediného příkazu v terminálu, až po pokročilé sestavovací systémy (build systems), které umí automaticky vyhledávat cesty ke knihovnám a překládat pouze změněné soubory pro urychlení opakovaných překladů programu.

Bohužel neexistuje jednotný standardní sestavovací systém pro programy napsané v C. Různé projekty či knihovny tak používají různé sestavovací systémy, což může někdy představovat problém při jejich integraci do našich programů. Sestavovací systémy se navíc obvykle nastavují pomocí konfiguračních souborů, které jsou psány v proprietárních jazycích, které se musíte naučit a pochopit, abyste daný sestavovací systém mohli používat. Situaci nepomáhá ani to, že se od sebe jednotlivé systémy značně liší a bývají velmi komplikované.

make

Asi stále nejpoužívanějším sestavovacím systémem pro programy v jazyce C je make, který existuje již od roku 1976. Pro jeho použití musíte vytvořit soubor Makefile, ve kterém popíšete, jak se má váš program přeložit, a poté spustíte program make, který jej dle konfiguračního souboru přeloží.

Návod pro vytvoření konfiguračního souboru Makefile a použití make naleznete například zde.

CMake

Poněkud modernější alternativou je CMake. Jedná se o tzv. meta systém, ve skutečnosti totiž neřídí překlad vašeho programu, ale pouze generuje potřebné soubory pro nějaký jiný sestavovací systém, který váš program teprve přeloží. Výhodou pak je, že z jednoho CMake konfiguračního souboru tak můžete vygenerovat např. Makefile pro přeložení na Linuxu anebo jiné konfigurační soubory pro přeložení stejného programu pod Windows.

Další výhodou CMake je, že některá vývojová prostředí (např. Visual Studio Code nebo CLion) mu rozumí a dokáží díky němu usnadnit analýzu a ladění vašich programů.

Instalace

CMake můžete na Ubuntu nainstalovat následujícím příkazem v terminálu:

$ sudo apt update
$ sudo apt install cmake

Použití

Pro použití CMake musíte vytvořit konfigurační soubor CMakeLists.txt, ve kterém popíšete jednotlivé zdrojové soubory vašeho programu, a také zadáte knihovny, které chcete k vašemu programu připojit.

Minimální soubor CMakeLists.txt může vypadat např. takto:

# Minimální požadovaná verze CMaku
cmake_minimum_required(VERSION 3.12)

# Název projektu
project(projektupr C)

# Vytvoření programu s názvem `du1`
# Program se bude skládat ze dvou zadaných zdrojových souborů (jednotek překladu).
# Pokud chcete do programu přidat více zdrojových souborů,
# přidejte je do tohoto seznamu.
add_executable(du1 main.c funkce.c)

Zde je ukázka trochu komplexnějšího souboru pro sestavení SDL aplikace:

cmake_minimum_required(VERSION 3.12)

project(hra C)

# Přidání přepínačů překladače
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -fsanitize=address")

# Vyhledání knihovny SDL
find_package(SDL2)

# Vytvoření programu s názvem `hra`
add_executable(hra hra.c grafika.c)

# Přidání adresářů s hlavičkovými soubory k programu (obdoba -I)
target_include_directories(hra PRIVATE ${SDL2_INCLUDE_DIRS})

# Přilinkování knihoven k programu (obdoba -l)
target_link_libraries(hra ${SDL2_LIBRARIES} m)

Jakmile tento soubor vytvoříte, můžete pomocí příkazu cmake vytvořit Makefile:

# Jsme ve složce s CMakeLists.txt
# Vytvoříme složku pro sestavení projektu
$ mkdir build
# Přepneme se do složky
$ cd build
# Sestavíme Makefile
$ cmake ..

a poté pomocí make program finálně přeložit:

$ make

Dobrá zpráva je, že pokud používáte kompatibilní vývojové prostředí, tak tyto úkony typicky provádí za vás a vám tak stačí správně nastavit soubor CMakeLists.txt.

Návod k použití CMake naleznete například zde.

Použití ve Visual Studio Code

Pokud chcete spustit či ladit CMake projekt ve VSCode, tak proveďte tyto kroky:

  1. Nainstalujte si toto rozšíření do VSCode
  2. Otevřete ve VSCode adresář, který bude obsahovat soubor CMakeLists.txt
  3. Spusťte program pomocí Ctrl + F5