必做作业： Linux C语言编程基础

Linux C语言编程基础

安装和配置OpenEuler

使用前几天安装的OpenEuler完成了本次作业。安装OpenEuler的详细步骤可以参见我这一篇博客：https://www.cnblogs.com/Ressurection-20191320/p/15321497.html

二叉树

选择二叉树的相关知识和内容完成了本次作业。本次作业实现了二叉树的存储，以及二叉树的相关功能的实现。包括：

1. 二叉树的数据结构和结构体实现
2. 二叉树的先序、中序、后序遍历
3. 队列的存储和二叉树的层序遍历

练习过程

项目目录的构建

首先创建项目文件夹，然后创建项目内的各个文件夹。下图为创建过程和文件目录树：

编写各模块

头文件

首先编写二叉树的数据结构存储和结构体定义的模块。
写一个btree.h，放在include中，此为二叉树的头文件。
btree.h:

#ifndef __BTREE_H__
#define __BTREE_H__

typedef struct BinTreeNode
{
    char data;
    struct BinTreeNode *Left;
    struct BinTreeNode *Right;
} * BinTree;    //二叉树结构定义，数据类型是字符型

BinTree CreateBinTree();
void LevelOrder(BinTree t);//层序遍历
void PreOrder(Bintree t);  //先序遍历
void InOrder(Bintree t);   //中序遍历
void PostOrder(Bintree t); //后序遍历

#endif

再写一个用于二叉树层序遍历的队列用的头文件
queue.h:

#ifndef __QUEUE_H__
#define __QUEUE_H__


typedef struct SeqQueue
{
    int max;
    int f, r;
    BinTree *q;
} * Queue;      //队列结构定义

Queue CreatQueue(int m);//创建队列
void AddQueue(Queue paqu, BinTree x);//将一个二叉树指针压入队列
int IsEmptyQueue(Queue paqu);//判断队列是否为空
BinTree DeleteQueue(Queue paqu);//从队尾删除并取出元素

#endif

模块

编写各个模块实现不同的功能。
模块很多，代码不一一列出。需要代码可在最后的码云链接找到。
模块列表和功能：

create_bin_tree.c创建一个二叉树并返回
inorder.c二叉树的中序遍历
levelorder.c二叉树的层序遍历
postorder.c二叉树的后序遍历
preorder.c二叉树的先序遍历
queue.c队列基本操作（层序遍历时使用）

gcc练习

gcc的ESc和iso

此练习使用一个简单的helloword程序。
gcc -E 生成.i文件，是编译预处理后的结果，文件内容是预处理后的C代码。

如执行完图中命令后，生成的.i文件就是包含了头文件后的C代码。
gcc -S 生成.s文件，是进行汇编后得到的汇编语言，我们知道汇编语言是和机器语言有很强对应的底层语言。

如图，就是生成的汇编程序。
gcc -c 生成.o文件，.o文件时二进制文件，是经过编译后得到的机器码，人一般无法阅读。

图为生成.o文件的gcc指令和部分.o文件内容。

库练习

生成.o文件：
使用命令gcc src/*.c -Iinclude -o lib/*.o就可以生成对应.o并放在lib路径中（*应该替换为自己的文件名）
静态库:
将所有.o合成一个静态库，后面编译时就可以使用了，指令如下：
ar rcs lib/libbintree.a lib/*.o注意后面跟随的.o文件可以是多个。
动态库：
动态库生成方式和静态库类似，但要求在生成.o的时候再gcc后加上-fPIC参数，目的是保证地址不与文件相关，才可以使用动态库。
生成动态库的指令：
gcc -shared -o lib/libbintree.so *.o
练习截图就和makefile一起了。

makefile的编写

我的makefile

o=lib/create_bin_tree.o lib/inorder.o lib/preorder.o lib/postorder.o lib/levelorder.o lib/queue.o

OBJ:bin/test lib/libbintree.a lib/libbintree.so

bin/test:test/test.c lib/libbintree.a
	gcc test/test.c -static -Iinclude -Llib -lbintree -o bin/test
lib/libbintree.a:$(o)
	ar rcs lib/libbintree.a $(o)
lib/libbintree.so:$(o)
	gcc -shared -o lib/libbintree.so $(o)
lib/create_bin_tree.o:src/create_bin_tree.c include/btree.h
	gcc -c -fPIC -Iinclude src/create_bin_tree.c -o lib/create_bin_tree.o
lib/inorder.o:src/inorder.c include/btree.h
	gcc -c -fPIC -Iinclude src/inorder.c -o lib/inorder.o
lib/preorder.o:src/preorder.c include/btree.h
	gcc -c -fPIC -Iinclude src/preorder.c -o lib/preorder.o
lib/postorder.o:src/postorder.c include/btree.h
	gcc -c -fPIC -Iinclude src/postorder.c -o lib/postorder.o
lib/levelorder.o:src/levelorder.c include/btree.h include/queue.h
	gcc -c -fPIC -Iinclude src/levelorder.c -o lib/levelorder.o
lib/queue.o:src/queue.c include/btree.h include/queue.h
	gcc -c -fPIC -Iinclude src/queue.c -o lib/queue.o

我对makefile的学习心得：

makefile可以设置常量，如我makefile中的.o就是案例。在有时，生成库的时候会用到很多很多的.o文件，每次都输入非常麻烦，而且每次新加入.o文件后都要全部修改，非常不简洁。可以设置一个.o变量，把所有.o文件写在后面，每次使用的时候用$(o)进行调用，这样就方便多了。这体现了编写代码的“不要重复自己”原则。
makefile原则上只以第一个文件为目标进行生成、编译，但如果需要同时生成多个文件怎么办？可以将第一个文件设置成一个类似“OBJ”的理想文件，实际上并没有这个文件，在OBJ后面再以它的依赖的形式写上每次需要生成的文件，make时就会自动生成这些文件了。

make截图

make后，所有文件都将被有序生成。

文件目录tree截图

功能测试

编写了main函数，测试所有功能。
test/test.c:

#include"btree.h"
#include"queue.h"
#include<stdio.h>

int main()
{
    BinTree T;
    printf("请以先序,字符型(不加空格,空用"#"表示)输入二叉树:
");
    T = CreateBinTree();
    printf("以先序输出二叉树结果如下:
");
    PreOrder(T);
    printf("
以中序输出二叉树结果如下:
");
    InOrder(T);
    printf("
以后序输出二叉树结果如下:
");
    PostOrder(T);
    printf("
以层序输出二叉树结果如下:
");
    LevelOrder(T);
    putchar('
');
    return 0;
}

测试用二叉树：

测试结果：

gdb练习

4种断点：行断点、函数断点、条件断点、临时断点。
调试时，需要在编译gcc时加入-g参数，才能生成调试信息，进行调试。

CGDB调试界面：

设置函数断点： b 函数名

设置行断点：b 行号

设置临时断点：tb 行号

设置条件断点：break 行号 if 条件

开始运行:run
查看变量的值：disp 变量名
单步执行（进入函数）：s
单步执行（不进入函数）：n
跳出函数：finish
跳出循环：until

代码链接

代码已上传至码云：https://gitee.com/Ressurection20191320/code/tree/master/IS/20191320BinaryTree