Descomprima o ficheiro com o comando:
$ tar xvfz fact.tgz Foi criado um directório "fact" com o conteúdo do ficheiro.
Entre dentro desse directório com o comando:
$ cd fact
Liste os ficheiros com o comando:
$ ls -l
Compilação:
Visualize o ficheiro
main.c com um editor de texto à sua escolha
declaração da função main: argumentos e tipo de retorno.
valores de retorno.
função do programa
includes e globais
ver
fact.h,
iter.c e
recurs.c
Compile os módulos fonte do programa iterativo e faça a ligação do código objecto resultante para produzir o executável.
$ gcc -ansi -pedantic -Wall -o iter main.c iter.c
Execute o programa e verifique que este imprime o factorial de 5.
Passos intermédios do processo de compilação:
Pré-processamento: fase que antecede a compilação e que executa as directivas iniciadas por #. Por exemplo, no ficheiro
main.c serão processadas as directivas
include e
define.
$ gcc -E main.c O resultado do pré-processamento é enviado para o terminal. (O pré processador pode ser invocado separadamente com o comando
cpp)
Compilação: fase que gera código final em assembly. O assembly ainda tem um formato textual, pode ser lido e modificado por um vulgar editor de texto, mas o código gerado já depende do processador, arquitectura e sistema operativo.
$ gcc -S iter.c Verifique o código assembly gerado no ficheiro
iter.s. Compare as variantes do ficheiro
iter.s quando utiliza o optimizador (adicionar a opção
-O) e a informação para o debugger (adicionar a opção
-g).
Montagem ou assemblagem: fase que produz os códigos binários, ficheiros objecto (nada tem a ver com linguagens orientada para objectos), que serão processados pelo CPU. Esta fase é independente da linguagem de alto nível utilizada: C, Pascal, Fortran, etc.
$ gcc -c main.c Verifique o tipo de ficheiro gerado, com o comando:
$ file main.o e as dimensões das secções, com o comando:
$ size main.o e a tabela de símbolos, com o comando:
$ nm main.o (O assemblador pode ser invocado separadamente com o comando
as)
Ligação ou Linkagem: fase que produz o ficheiro executável final através da interligação dos vários ficheiros objectos ou de bibliotecas (conjuntos de ficheiros objecto).
$ gcc -o factorial main.o iter.s Verifique o tipo de ficheiro gerado e as dimensões das secções. Use o comando
ldd para verificar as dependências das bibliotecas dinâmicas. Tente gerar um ficheiro executável com as variantes iterativa e recursiva, simultaneamente,
$ gcc main.c iter.c recurs.c e verifique que existem duas realizações de factorial com o mesmo nome. Por outro lado, se tentar criar um ficheiro executável apenas com o ficheiro
main.c,
$ gcc main.c falta um ficheiro ou biblioteca que forneça uma realização de factorial.
O processo completo (executável estático): o comando
gcc permite, como já pode observar, controlar todo o processo de compilação para a linguagem C. Contudo, pode verificar a execução das diversas fases através da opção
-v.
$ gcc -v -static main.c iter.c Neste exemplo, geramos um executável estático, isto é, não depende na execução da existência das bibliotecas dinâmicas. Como contrapartida, o executável final fica muito maior, pois inclui no próprio ficheiro uma cópia de todas as funções utilizadas, como por exemplo o
printf. Verifique o tipo, dimensões do ficheiro (
ls -l), dimensões das secções e dependências do ficheiro
a.out gerado, face ao executável dinâmico gerado na alínea anterior. Retire a informação simbólica, com o comando
strip, e verifique que o executável ficou mais pequeno e que já não é possível saber a posição dos símbolos (comando
nm).
Utilização do depurador ou debugger:
Recompile o programa factorial com geração de informação para o debugger (
-g):
$ gcc -ansi -pedantic -Wall -g -o iter main.c iter.c
Execute o programa iter dentro do debugger
gdb e visualise o código fonte:
$ gdb iter gdb> list
Recorrendo ao debugger, insira um breakpoint no início da função
main; imprima o valor da variável
n e verifique que ainda não foi iniciada; execute a linha que contém essa instrução e verifique que a variável já contém o valor 5; modifique a variável para que seja calculado o factorial de 7; continue a execução do programa, agora que o valor da variável foi modificada, e verifique que foi calculado o factorial de 7:
gdb> break main
gdb> run
gdb> print n
gdb> next
gdb> print n
gdb> set variable n=7
gdb> continue
Verifique os valores parciais do cálculo do factorial, colocando um breakpoint na instrução do ciclo
for, imprimindo o valor da variável
fact em cada iteração:
gdb> list factorial
gdb> break 9
gdb> run
gdb> display fact
gdb> continue
gdb> continue
...
Gestão de configurações:
Para automatizar o processo de compilação de programas (e não só), utiliza-se uma ferramenta de gestão de configurações,
make no caso de sistemas Unix.
A ferramenta
make já inclui um conjunto de regras que permitem tratar muitas situações comuns. Por exemplo, verifique que sabe gerar um ficheiro objecto a partir de um ficheiro C, com o mesmo nome:
$ make recurs.o
Situações mais complexas obrigam a descrever as regras específicas no ficheiro
Makefile da directoria corrente. O ficheiro
Makefile é constituído por um conjunto de regras do tipo:
dependência : lista-de-dependentes
<-tab-> comando-1
<-tab-> comando-2
<-tab-> ...
<-tab-> comando-n Se algum dos ficheiros, ou regras, na lista-de-dependentes tiver uma data mais actual que a dependência, os comandos ( zero ou mais ) são executados por forma a gerar uma nova versão da dependência. Note-se que a ferramenta não garante que os comandos gerem uma nova versão da dependência, mas caso não seja gerada uma versão com a data actual o processo de geração da configuração é interrompido.
Modifique a
Makefile disponibilizada por forma a gerar o factorial recursivo através da utilização dos ficheiros
main.c e
recurs.c. Não se esqueça que para gerar o
main.o necessita quer do
main.c quer do
fact.h. (alterações ao
fact.h podem alterar a geração de código das rotinas contidas no
main.c)
Modifique a Makefile anterior por forma a gerar simultaneamente o factorial recursivo e iterativo, respectivamente
iter e
recurs.
Exercicios de Programação
Construa um programa usando a função
factorial que escreve uma tabela com os valores de factorial de 1 a 10.
1 1
2 2
3 6
4 24
...
10 3628800
Aumente o limite superior do programa anterior para mostrar o valor dos factoriais de 1 a 30. Observe o resultado.
Implemente nova versão iterativa da função factorial, usando a estrutura de controlo while.
