Štruktúra C projektu a práca s Makefile

Dobré nastavenie projektu nie je ozdoba – je to časť tvojho hodnotenia (štruktúra kódu, čitateľnosť, spracovanie vstupov) a hlavne vec, ktorú oceníš ty sám, keď sa k programu vrátíš o dva týždne. Tento návod ukazuje, ako si nastaviť projekt v C, čo v ňom nesmie chýbať a ako ho ovládať cez make.

Štruktúra projektu

Pre projekty v tomto kurze (aj semestrálne zadanie) použij takúto štruktúru:

muj-projekt/
├── .gitignore          # to, čo Git má ignorovať (binárky, dočasné súbory)
├── Makefile            # predpis na zostavenie projektu
├── README.md           # popis projektu pre človeka
└── src/                # zdrojové kódy
    ├── main.c          # main funkcia a načítanie vstupov
    ├── statistika.c    # implementácia funkcií
    └── statistika.h    # deklarácie (prototypy) funkcií

Po kompilácii pribudne adresár bin/ so spustiteľným súborom a objektovými súbormi – ten do Gitu nepatrí. Presne tento vzor používajú aj zadania (zdrojový kód v src/main.c, výstup do bin/).

Čo v projekte nesmie chýbať

A čo v projekte byť nemá

• Skompilované výstupy (.o, a.out, program.exe, obsah bin/) v Gitu
• Absolútne cesty (C:\Users\jano\Plocha\zadanie\...) – projekt musí byť presunuteľný
• Duplikovaný kód – ten istý úsek radšej vyniesť do funkcie a volať ju
• Zakomentovaný kód „možno sa ešte zíde“ – na to je Git a jeho história

README.md – minimum, ktoré obstojí

# Gamestats – kalkulátor herných štatistík

Autor: Ján Novák, BIAX10029 (zadanie 1)

## Kompilácia
make
alebo: gcc -std=c17 -o bin/gamestats -Wall -Wextra src/main.c

## Spustenie
./bin/gamestats --kills 25 --deaths 10 --assists 15 --duration 35

## Funkcionalita
- výpočet K/D, KDA, KPM, APM a performance skóre
- priradenie ranku podľa zadania, ošetrenie neplatných vstupov

Odpovedaj na otázky, ktoré si kladie čitateľ: Čo to je? Ako to spustím? Čo to očakáva na vstupe?

.gitignore

Pre C projekt v tomto predmete stačí:

# kompilačné výstupy
bin/
*.o
*.d
*.exe
a.out

# editor a systémové súbory
.vscode/
.idea/
*.swp
Thumbs.db

Súbor patrí do koreňa projektu a sám sa do Gitu committuje – každý, kto projekt klonuje, musí mať rovnaké pravidlá.

Makefile – prečo ho používať

Bez neho pri každej zmene dopisuješ do terminálu dlhý kompilačný príkaz (a zabúdaš naň). Makefile ti dá tri veci:

1. Príkaz make zostaví projekt podľa predpisu, ktorý si raz napísal.
2. Rekompiluje len to, čo sa zmenilo – podľa časových pečiatok súborov.
3. Rovnaké správanie u teba, u spolužiaka aj v hodnotiacom pipeline.

Anatómia pravidla

Základná stavebná jednotka je pravidlo: cieľ, závislosti, príkazy. Riadok s príkazom musí začínať znakom TAB, nie medzerami – to je najčastejšia príčina chýb začiatočníkov.

program: main.c
	gcc -std=c17 -Wall -Wextra main.c -o program

Použitie:

make program     # zostaví cieľ 'program'
make             # bez argumentu zostaví prvý cieľ v súbore (tradične 'all')

Keď je main.c novší ako program, make ho rekompiluje. Ak nič nie je staré, vypíše make: Nothing to be done for 'all'. – a to je správne, šetrí to čas.

Makefile pre väčší projekt

Odskúšaný predpis pre projekt s viacerými zdrojovými súbormi (src/*.c → bin/*.o → bin/gamestats):

CC      := gcc
CFLAGS  := -std=c17 -Wall -Wextra -g -MMD -MP
BIN_DIR := bin
SRC_DIR := src
TARGET  := $(BIN_DIR)/gamestats

ZDROJE  := $(wildcard $(SRC_DIR)/*.c)
OBJEKTY := $(patsubst $(SRC_DIR)/%.c,$(BIN_DIR)/%.o,$(ZDROJE))

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(OBJEKTY)
	$(CC) $(OBJEKTY) -o $@

$(BIN_DIR)/%.o: $(SRC_DIR)/%.c
	@mkdir -p $(BIN_DIR)
	$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

run: all
	./$(TARGET) --help

clean:
	rm -rf $(BIN_DIR)

.PHONY: all run clean

-include $(OBJEKTY:.o=.d)

Rozobraté kúsky:

Ciele, ktoré sa ti hodia

• make – zostaviť projekt (cieľ all)
• make run – zostaviť a hneď spustiť so základným argumentom
• make clean – zmazať výsledky kompilácie; pred odovzdaním zadania sprav make clean a znova make, aby si overil, že projekt zostaví od nuly
• Ladenie so sanitizermi – nepotrebuješ samostatný cieľ, stačí dočasne prepísať premennú: make CFLAGS="-std=c17 -Wall -Wextra -g -fsanitize=address"

Práca s make

make -j4                            # paralelne, až 4 kompilácie naraz (rýchlejšie pri väčších projektoch)
make -n                             # iba ukáže, čo by make spravil (suchý chod)
make clean all                      # zmazať a zostaviť od nuly
make program CFLAGS="-std=c17 -O2"  # dočasne prepísať premennú z príkazového riadku

Make sa rozhoduje podľa časových pečiatok: súbor spracuje, ak je jeho závislosť novšia ako výstup. Ak chceš nútenú rekompiláciu všetkého, použi make clean a znova make.

Najčastejšie chyby

❌ Makefile:7: *** missing separator. Stop.

Príkazový riadok nezačína TAB-om, ale medzerami. Zapni v editore “zobrazovať biele znaky” a v pravidle trvajte na TAB-e (v premenných sa medzery na začiatok riadku nedávajú).

❌ Zmenil som hlavičku a make nič nerobí

Chýbajú závislosti na .h súbory. Riešením je -MMD -MP + -include z ukážkového Makefile vyššie, alebo dopíš závislosti ručne: $(BIN_DIR)/main.o: $(SRC_DIR)/main.c $(SRC_DIR)/statistika.h.

❌ make clean povie “make: ‘clean’ is up to date.”

V adresári existuje priečinok alebo súbor menom clean a make si myslí, že cieľ je hotový. Pridaj .PHONY: clean (a ďalšie nesúborové ciele).

❌ undefined reference to 'sqrt'

Na Linuxe a macOS pripoj matematickú knižnicu pri linkovaní: do pravidla pre $(TARGET) pridaj -lm až za objektové súbory. Podrobnosti v návode Inštalácia kompilátora GCC.

❌ Po git clone projekt nejde zostaviť

Nahodil si do Gitu skompilované .o súbory a chýbajú zdrojové kódy – alebo v pravidle chýba mkdir -p. Skontroluj .gitignore a nechaj make vytvoriť bin/ sám.

Rýchly referenčný list

Ďalšie zdroje

• Návod Inštalácia kompilátora GCC – kompilačné prepínače a chyby pri linkovaní
• Návod Práca v termináli pre začiatočníkov – spúšťanie programov, presmerovanie
• Návod Git pre začiatočníkov – commitovanie zdrojových súborov, nie binárnych výstupov
• GNU Make Manual – kompletná dokumentácia make