gnu(GNU’s Not Unix)

• 定位：自由軟體計畫，1983 年由 Richard Stallman 發起。
• 成果：提供了開發者常用的工具，例如：
  • 編譯器 → gcc
  • 除錯器 → gdb
  • 建置工具 → make
  • Shell → bash
• 和 Linux 的關係：
  Linux 核心 + GNU 工具 = 一般人所說的「Linux 系統」(GNU/Linux)。

gcc (GNU Compiler Collection)

• 定位：編譯器
• 功能：把你的 .c 原始碼轉換成機器能執行的程式。
• 流程：
  1. 預處理（Preprocessing）→ 展開 #include、#define
  2. 編譯（Compilation）→ 把 C 語法翻譯成組合語言 .s
  3. 組譯（Assembling）→ 把 .s 轉成目標檔 .o
  4. 連結（Linking）→ 把多個 .o 與函式庫連起來 → a.out
• 例子：
  gcc main.c -o main

gdb (GNU Debugger)

• 定位：除錯器
• 功能：讓你在程式「執行中」觀察內部狀態，逐步追蹤 bug。
• 能做的事：
  • 下斷點 (breakpoint)
  • 單步執行 (step, next)
  • 看變數值 (print var)
  • 查看程式崩潰時的堆疊 (backtrace)
• 例子：
  gcc -g main.c -o main # -g 開啟除錯資訊 gdb ./main

Make

• 定位：建置自動化工具
• 功能：不用每次都手動打 gcc ...，而是寫一個 Makefile，自動幫你管理編譯規則。
• 好處：
  • 自動檢查哪些檔案更新 → 只重新編譯必要的檔案
  • 減少重複工作
• 範例 Makefile：
  main: main.o dog_meme.o gcc main.o dog_meme.o -o main main.o: main.c dog_meme.h gcc -c main.c dog_meme.o: dog_meme.c dog_meme.h gcc -c dog_meme.c clean: rm *.o main

CMake

• 定位：跨平台建置系統的「產生器」
• 功能：自動產生 Makefile 或 Ninja build file，讓專案更容易移植。
• 特點：
  • 跨平台（Linux, Windows, macOS）
  • 適合大型專案
  • 可以管理函式庫、第三方套件
• 範例 CMakeLists.txt：
  cmake_minimum_required(VERSION 3.10) project(dog_meme) add_executable(dog_meme main.c dog_meme.c)
  執行流程：
  mkdir build && cd build cmake .. make ./dog_meme