การใช้ซอฟต์แวร์ Geany เพื่อการเขียนโปรแกรมภาษา C/C++ สำหรับระบบปฏิบัติการ Linux#

▷ Geany Editor#

ในปัจจุบันมีตัวเลือกที่เป็นซอฟต์แวร์ประเภท IDE สำหรับการเขียนโค้ดด้วยภาษา C/C++ เช่น

Microsoft Visual Studio Code IDE
JetBrains CLion IDE
Eclipse IDE + CDT
Codeblocks
Geany Editor

ในบทความนี้จะกล่าวถึง การติดตั้งและใช้งาน Geany Editor (https://geany.org/) ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ประเภท Light-weight, Open Source, Cross-platform, GTK-based IDE (Integrated Development Environment) นำมาติดตั้งใช้งานได้กับ Windows, Linux, Mac OS X เพื่อใช้ในการเขียนโค้ดด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ เช่น C/C++ และได้อีกหลายภาษา

รูป: Geany.org

Geany เป็นซอฟต์แวร์ประเภท Code Editor / IDE เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นใช้งานและฝึกเขียนโค้ดภาษา C/C++ เช่น สำหรับผู้ใช้งานบอร์ด Raspberry Pi ร่วมกับระบบปฏิบัติการ Raspbian OS

Geany อ่านออกเสียงว่า "jee-nee" (จีน-นี) แต่เนื่องจากผู้พัฒนาคนแรกนั้นเป็นชาวเยอรมัน การออกเสียงจึงน่าจะเหมือนคำในภาษาเยอรมันว่า Genie ที่แปลว่า genius ในภาษาอังกฤษ

Geany มีส่วนเสริม หรือ Plug-ins ที่นำมาติดตั้งเพิ่มได้ เช่น Code Navigator และ Source-Level Debugger ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถดีบักการทำงานของโค้ด โดยใช้โปรแกรม GDB (The GNU Project Debugger) เช่น สามารถกำหนดตำแหน่งที่เป็นบรรทัดต่าง ๆ ในโค้ด เรียกว่า บรรทัดที่หยุดชั่วคราว หรือ Breakpoints และเมื่อทำคำสั่งมาถึงตำแหน่งดังกล่าว ก็จะหยุดชั่วคราว และดูการเปลี่ยนแปลงค่าของตัวแปรในขณะนั้นได้ หรือจะให้ทำคำสั่งไปทีละบรรทัดในโค้ดก็ได้

▷ Build Geany from Source Code#

โดยปรกติแล้ว ถ้าใช้ Ubuntu หรือ Raspbian OS ก็สามารถติดตั้ง Geany Editor และ Plugins ได้ โดยใช้คำสั่งต่อไปนี้ (ดูวิธีการติดตั้งได้จาก https://plugins.geany.org/install.html

sudo apt install -y geany geany-plugins

แต่ในบทความนี้ จะแนะนำให้ลองเรียนรู้ขั้นตอนการคอมไพล์โค้ดจากซอร์สโค้ดของ Geany Editor และ Geany Plugins ซึ่งจะต้องเลือกเวอร์ชันให้ตรงกันด้วย และเวอร์ชันของ Geany ล่าสุดที่ได้ลองใช้ในการเขียนบทความนี้คือ v1.38

เนื่องจากจะต้องมีการทำคำสั่งหลายคำสั่งใน Bash Shell ดังนั้นเพื่อความสะดวก จึงได้จัดทำไฟล์ชื่อ install_geany.sh ซึ่งเป็น Bash Script File สำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าว

File: install_geany.sh (Click to download)

#!/usr/bin/env bash

# set the version of Geany
GEANY_VERSION=1.38

if [ -x $(command -v geany) ]; then
  echo "uninstall geany..."
  sudo apt remove -y --purge geany geany-common geany-plugins
fi

if ! [ -x $(command -v wget) ]; then
  echo "install wget"
  sudo apt install -y wget
fi

# install necessary packages to build Geany from sourcecode
sudo apt install -y build-essential automake autoconf \
  pkg-config intltool libgtk-3-dev libvte-2.91-dev \
  gdb cppcheck 

#-------------------------------------------------------
# set the URL
URL=https://download.geany.org
# set the filename of the GEANY archive file
ARCHIVE_FILE=geany-${GEANY_VERSION}.tar.gz
# download the archive file of Geany source code (.tar.gz)
result=$(wget -c ${URL}/${ARCHIVE_FILE} -O ${ARCHIVE_FILE})
if [ $? -ne 0 ] || ! [ -f ${ARCHIVE_FILE} ]; then
   echo "Cannot download ${ARCHIVE_FILE} or file doesn't exist!"
   exit -1
fi
# extract the compressed archive file
tar xvfz ${ARCHIVE_FILE}
# change the working directory
cd geany-${GEANY_VERSION}/
# configure and build the source code
result=$(./configure && make -j 4)
if [ $? -ne 0 ]; then
   "Geany: configure or make failed"
   exit -1
fi
# install the binary file of Geany
sudo make install
# remove the sourcecode directory
rm -fr geany-${GEANY_VERSION}

#-------------------------------------------------------
# set the filename of the GEANY-plugins archive file
ARCHIVE_FILE=geany-plugins-${GEANY_VERSION}.tar.gz
# set the URL
URL=https://plugins.geany.org/geany-plugins
# download the source code .tar.gz file
result=$(wget ${URL}/${ARCHIVE_FILE} -O ${ARCHIVE_FILE})
if [ $? -ne 0 ] || ! [ -f ${ARCHIVE_FILE} ]; then
   echo "Cannot download ${ARCHIVE_FILE} or file doesn't exist!"
   exit -1
fi
# extract the compressed archive file
tar xvfz ${ARCHIVE_FILE}
# change the working directory
cd ./geany-plugins-${GEANY_VERSION}
# configure and build the source code
result=$(./configure --enable-debugger && make -j 4)
if [ $? -ne 0 ]; then
   "Geany-plugins: configure or make failed"
   exit -1
fi
# install the shared lib files for Geany plugins
sudo make install
# reload the configuration files under /etc/ld.so.conf.d/
sudo ldconfig -v
# remove the sourcecode directory
rm -fr ./geany-plugins-${GEANY_VERSION}
#-------------------------------------------------------
echo "Done..."

เมื่อได้ดาวน์โหลดไฟล์ install_geany.sh มาแล้ว ให้เปลี่ยนโหมดของไฟล์เป็น Executable File โดยทำคำสั่งต่อไปนี้ แล้วจึงเรียกใช้เพื่อทำขั้นตอนการติดตั้ง

$ chmod +x ./install_geany.sh
$ ./install_geany.sh

ในบทความนี้ได้ทดลองติดตั้งใน Ubuntu Desktop 22.04 LTS ที่ทำงานด้วย Virtual Machine (VM) โดยใช้ซอฟต์แวร์ Oracle VirtualBox และ Raspbian OS สำหรับบอร์ด Raspbery Pi Model 4B

รูป: แสดงข้อความที่ปรากฎเมื่อทำขั้นตอนการติดตั้งใน Ubuntu Desktop และจะเห็นได้ว่า มีการดาวน์โหลดและติดตั้งแพ็กเกจต่าง ๆ จากอินเทอร์เน็ต

รูป: ข้อความเอาต์พุตในช่วงที่มีการดาวน์โหลดไฟล์ geany-v1.38.tar.gz และแตกไฟล์ดังกล่าวในไดเรกทอรีใหม่

รูป: ข้อความเอาต์พุตในช่วงสุดท้าย เมื่อได้ติดตั้ง Geany และ Geany Plugins ในระบบได้สำเร็จแล้ว

รูป: มีรูปสัญลักษณ์ Icon เพิ่มเข้ามา บนหน้า Ubuntu Desktop ทำให้เรียกใช้งานโปรแกรม Geany ได้สะดวก

การเรียกใช้ Geany ด้วยคำสั่งใน Bash Shell ก็ทำได้ดังนี้ (ข้อความใด ๆ ที่เกิดจากการทำงานของโปรแกรม และแสดงผ่านทาง stdout และ stderr จะถูกส่งไปยังไฟล์ในระบบที่มีชื่อว่า /dev/null ดังนั้นจะไม่ปรากฏข้อความใด ๆ ให้ผู้ใช้เห็น)

$ geany --version
geany 1.38 (built on 2022-08-29 with GTK 3.24.33, GLib 2.72.1)
$ geany > /dev/null 2>&1 &

รูป: การเปิดใช้งาน Geany Editor ใน Ubuntu Desktop 22.04 LTS

รูป: การเปิดใช้งาน Geany Editor ใน Raspbian OS (64-bit, Bullseye)

▷ การสร้างโปรเจกต์และดีบักโค้ดภาษาด้วย Geany Editor#

เมื่อเปิดใช้งาน Geany Editor ให้ไปที่เมนู File แล้วสร้างไฟล์ใหม่ hello.c หรือเปิดไฟล์ที่มีอยู่แล้ว จากนั้นไปที่เมนู Build > Set Build Commands เพื่อตรวจสอบการตั้งค่าเพื่อเลือกใช้คำสั่งในการคอมไพล์โค้ด (แบ่งเป็นคำสั่งสำหรับขั้นตอน Compile, Build, Lint) ตามรูปตัวอย่าง

รูป: การตั้งค่าสำหรับ Set Build Commands (สังเกตว่า การใช้คำสั่ง gcc จะต้องมี -g เพื่อระบุว่า เป็นการคอมไพล์โค้ดเพื่อใช้ในการดีบัก)

สำหรับขั้นตอนดีบักโค้ด ให้ไปที่เมนู Tools > Plugin Manager แล้วคลิกเลือกรายการ Debugger จากนั้นจะมี Tab ชื่อ Debug ในแนวตั้งทางซ้ายมือ

รูป: การเลือกใช้ Geany Debugger Plugin

ถัดไปเป็นโค้ดตัวอย่างภาษา C ให้ลองแก้ไขไฟล์ hell.c แล้วบันทึกการเปลี่ยนแปลง จากนั้นทำคำสั่งจากเมนู Build > Build ซึ่งจะได้ไฟล์ hello

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {
  printf( "Hello World!\n" );
  for ( int i=0; i < 10; i++ ) {
    printf( "i = %d\n", i );
  } 
  return 0;
}

จากนั้นให้คลิกเลือก Debug Tab ที่อยู่ทางซ้ายมือ แล้วไปที่ Target Tab ในช่อง Target ให้ระบุที่อยู่ของไฟล์ hello ที่ได้จากขั้นตอน Build (ให้ระบุชื่อเป็น Full path name) และเลือก GDB เป็น Debugger

รูป: การตั้งค่าสำหรับการดีบักโค้ด เมื่อคอมไพล์โค้ด hello.c ได้แล้ว

ให้ลองคลิกเลือกเลขบรรทัดในไฟล์ hello.c เพื่อกำหนดตำแหน่ง Breakpoint (สามารถมีได้หลายตำแหน่งในโค้ด) และให้สังเกตว่า หลังเลขบรรทัดจะมีสัญลักษณ์ Diamond แสดงกำกับเอาไว้

เมื่อกดปุ่มรัน (Run) เพื่อให้มีการรันโค้ด แต่จะมาหยุดชั่วคราวที่ตำแหน่ง Breakpoint หากมีการกำหนดเอาไว้ในโค้ด และก็สามารถทำคำสั่งต่อไป หรือทำทีละคำสั่งก็ได้ (ให้สังเกต กลุ่มของปุ่มต่าง ๆ ที่อยู่ทางด้านขวามือ) และในหน้าต่าง Debug Terminal จะมีข้อความเอาต์พุตที่ได้จากการทำงานของโปรแกรม

รูป: การดีบักโค้ดเมื่อมีการกำหนดตำแหน่ง Breakpoint ซึ่งจะเห็นได้ว่า เมื่อรันโค้ด จะมีการหยุดตรงบรรทัดที่ 6 ในโค้ด hello.c และมีข้อความเอาต์พุตการทำงานของโปรแกรม แสดงค่าของตัวแปร i ที่มีการเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้น จากการทำงานของประโยคคำสั่ง for

▷ การใช้งาน Makefile ร่วมกับ Geany Editor#

ในกรณีที่ซอร์สโค้ดของโปรเจกต์ประกอบด้วยไฟล์ .c และ .h หลาย ๆ ไฟล์ และต้องการจะใช้งานร่วมกับ Geany Editor แนะนำให้สร้างไฟล์ที่เรียกว่า Makefile และเรียกใช้คำสั่ง GNU Make สำหรับไฟล์ดังกล่าว

ถัดไปลองมาดูตัวอย่างโค้ด ซึ่งประกอบด้วยไฟล์ต่อไปนี้

ping.h เป็นไฟล์ที่มีประกาศรูปแบบของฟังก์ชัน ได้แก่ exec_ping() และ pipe_ping() เพื่อทำคำสั่ง ping และจะมีการเรียกใช้ฟังก์ชันในไฟล์ main.c
ping.c เป็นไฟล์ที่มีการสร้างฟังก์ชันตามที่ได้มีการประกาศไว้ในไฟล์ ping.h
main.c มีฟังก์ชัน main ที่มีการเรียกใช้ฟังก์ชันจากไฟล์ ping.h

Zip file: ping-src.zip

File: ping.h

#ifndef __PING_H
#define __PING_H

#include <stdio.h>  // for printf(), snprintf()
#include <stdlib.h> // for system() 

int exec_ping( const char *cmd );
int pipe_ping( const char *cmd );

#endif

File: ping.c

#include "ping.h"

#define PING_BUF_LEN (128)

int exec_ping( const char *cmd ) {
  if( cmd == NULL ) { return -1; }
  int status = system( cmd ); // execute the ping command
  return status >> 8; // status code divided by 256
}

int pipe_ping( const char *cmd ) {
  if( cmd == NULL ) { return -1; }
  char buf[ PING_BUF_LEN ];
  FILE *fp;
  // run the command and open the pipe 
  if ((fp = popen(cmd, "r")) == NULL) {
    printf( "Error opening pipe!\n" );
    return -1;
  }
  // read from pipe iine by line (limited by PING_BUF_LEN)
  while (fgets(buf, PING_BUF_LEN, fp) != NULL) {
    printf( "> %s", buf ); // show output from the ping command
  }
  // close the pipe
  if ( pclose(fp) ) {
    return -1; // command not found or exited with error
  }
  return 0; // status ok
}

File: main.c

#include <stdio.h>  // for printf(), sprintf()
#include "ping.h"   // for exec_ping(), pipe_ping()

int main( int argc, char **argv ) {
  char cmd[32]; 
  sprintf( cmd, "/usr/bin/ping %s -c %u", "8.8.8.8", 5 );
  // send a ping packet to 8.8.8.8 (Google DNS server) 5 times
  // Method 1)
  if ( exec_ping( cmd ) != 0 ) {
    printf( "PING command execution using system() failed!" );
  }
  // Method 2)
  if ( pipe_ping( cmd ) != 0 ) {
    printf( "PING command execution using popen() failed!" );
  }
  return 0;
}

ถ้าจะทำคำสั่งเพื่อคอมไพล์โค้ดใน Bash Shell ก็ทำได้ตามลำดับดังนี้

$ gcc -Wall -g -I. -c ping.c
$ gcc -Wall -g -I. -c main.c
$ gcc -Wall -g main.o ping.o -o main

ลองมาดูตัวอย่างการสร้างไฟล์ Makefile ที่ใช้สำหรับการคอมไพล์โค้ดของโปรเจกต์

File: Makefile

# use the GCC C compiler
CC=gcc
# enable compilation warning and turn on debug info
CFLAGS +=-std=gnu99 -Wall -Og -g3
# define source files (all .c files in the project directory)
SRCS = $(wildcard *.c)
# define object files
OBJ_FILES = $(SRCS:.c=.o)
# define Phony targets
.PHONY: all clean
all: main
    @echo "done..."
main: $(OBJ_FILES)
    $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@
%.o: %.c # use pattern rules
    $(CC) $(CFLAGS) -c $<
clean:
    rm -f *.o main

โดยทั่วไปแล้ว ภายใน Makefile จะมีการสร้างกฎ (Rule) สำหรับการทำคำสั่งต่าง ๆ (เรียกว่า Action) และมีการประกาศตัวแปรได้ ( Variable Definitions) เช่น CC และ CFLAGS เป็นต้น

กฎในแต่ละข้อ จะเริ่มต้นด้วยชื่อ (เรียกว่า Target Name) แล้วตามด้วย : เช่น all หรือ clean เป็นต้น และอาจมีเงื่อนไขในการทำกฎแต่ละข้อได้ (เรียกว่า Condition หรือ Dependency) เขียนต่อท้ายไว้ในบรรทัดเดียวกัน และมีรายการคำสั่งที่เกี่ยวข้องในบรรทัดถัดไป มีได้หลายบรรทัด แต่ละบรรทัดจะต้องเริ่มด้วย Tab เท่านั้น

ยกตัวอย่างเช่น main เป็นชื่อ Target และมีเงื่อนไขว่า จะต้องมีไฟล์ .o ตามที่กำหนดไว้ในตัวแปร $(OBJ_FILES) แต่ถ้ายังไม่มีไฟล์เหล่านั้น ให้ไปดำเนินการกับ Target ที่มีชื่อว่า %.o ก่อน โดยที่ %.o หมายถึง ชื่อไฟล์ใด ๆ ที่ลงท้ายด้วย .o และจะได้จากการคอมไพล์ไฟล์ .c ที่มีชื่อตรงกัน

เมื่อสร้างไฟล์ Makefile แล้ว ก็สามารถเรียกใช้งานด้วยคำสั่ง make (GNU make) ได้ดังนี้

$ make clean && make

รูป: ตัวอย่างการรันคำสั่ง make โดยเรียกใช้ไฟล์ Makefile ตามตัวอย่าง

เมื่อได้สร้างไฟล์ Makefile และไฟล์สำหรับซอร์สโค้ดเป็นตัวอย่างแล้ว ถัดไปลองมาเรียกใช้จาก Geany Editor

รูป: ตัวอย่างการรันคำสั่ง make ใน Geany จากเมนูคำสั่ง Build > Make

คำสั่งตรวจสอบรายการไฟล์ต่าง ๆ ในไดเรกทอรีของซอร์สโค้ด

$ tree -L 1
.
├── main.c
├── Makefile
├── ping.c
└── ping.h
0 directories, 4 files

และเมื่อทำคำสั่ง make แล้ว จะมีรายการไฟล์เพิ่มขึ้น

$ tree -L 1
.
├── main
├── main.c
├── main.o
├── Makefile
├── ping.c
├── ping.h
└── ping.o
0 directories, 7 files

▷ กล่าวสรุป#

บทความนี้ได้นำเสนอขั้นตอนการติดตั้งและใช้งาน Geany Editor สำหรับ Ubuntu Linux (และ Raspbian OS) สาธิตการใช้งานเพื่อเขียนโค้ดภาษา C/C++ การคอมไพล์จากซอร์สโค้ด รวมถึงขั้นตอนการดีบักโค้ด (Source-Level Debugging) และการสร้างไฟล์ Makefile เพื่อใช้กับคำสั่ง make ในการคอมไพล์โค้ดที่มีหลายไฟล์ร่วมกับซอฟต์แวร์ Geany Editor

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Created: 2022-08-29 | Last Updated: 2022-09-09

Keys	Action
`?`	Open this help
`n`	Next page
`p`	Previous page
`s`	Search