.ino Arduino Sketch是否可以直接在GCC-AVR上编译？

好的，我们都在网上看到了诸如Arduino vs C ++之类的问题，或者其他类似的问题。除通过抽象信息外，绝大多数答案甚至都不会涉及编译差异。

我的问题旨在解决在将重命名为.cpp文件或c ++的其他类似文件扩展名的.ino文件如何使用GCC-AVR进行编译时的实际差异（而非首选项）。我知道您至少必须包括Arduino头文件，但除此之外，如果使用例如GCC-AVR将.ino编译为.cpp文件，会导致编译错误。为简单起见，让我们使用经典的眨眼示例来说明差异。或者，如果您要使用更好的代码段，请务必在回答中包含该代码段，并彻底解释差异。

请不要就哪种是更好的使用方式或工具发表意见。

仅供参考。我使用Platformio进行开发，并且发现在编译过程中幕后发生了转换过程。我试图了解那里实际发生的情况，因此，当我在Arduino中编写代码时，我也理解“纯” C ++版本。

感谢您提前对我的问题进行周到的回答。

请在此处查看我的答案：类和对象：使用它们实际上需要多少个文件类型？-特别是：IDE如何组织事物。

我知道您至少必须包含Arduino标头文件

是的，您需要这样做。

但是除此之外，如果使用例如GCC-AVR将.ino编译为.cpp文件，将会导致编译错误。

IDE为您生成函数原型。.ino文件中的代码可能需要也可能不需要（除非作者受过足够的训练，可以使用常规的C ++方式编写代码并自行完成），否则可能需要这样做。

如果“草图”包含其他文件（例如，其他.ino，.c或.cpp文件），则需要将它们合并到编译过程中，如我在上面提到的答案中所述。

另外，您将需要（编译和）链接到草图使用的任何库中。

您没有询问过事物的链接方面，但是自然地，编译后的各种文件都需要链接在一起，然后变成用于上传目的的.elf和.hex文件。见下文。

示例makefile

基于IDE的输出我做了一个简单的makefile 而回：

#
# Simple Arduino Makefile
#
# Author: Nick Gammon
# Date: 18th March 2015

# where you installed the Arduino app
ARDUINO_DIR = C:/Documents and Settings/Nick/Desktop/arduino-1.0.6/

# various programs
CC = "$(ARDUINO_DIR)hardware/tools/avr/bin/avr-gcc"
CPP = "$(ARDUINO_DIR)hardware/tools/avr/bin/avr-g++"
AR = "$(ARDUINO_DIR)hardware/tools/avr/bin/avr-ar"
OBJ_COPY = "$(ARDUINO_DIR)hardware/tools/avr/bin/avr-objcopy"

MAIN_SKETCH = Blink.cpp

# compile flags for g++ and gcc

# may need to change these
F_CPU = 16000000
MCU = atmega328p

# compile flags
GENERAL_FLAGS = -c -g -Os -Wall -ffunction-sections -fdata-sections -mmcu=$(MCU) -DF_CPU=$(F_CPU)L -MMD -DUSB_VID=null -DUSB_PID=null -DARDUINO=106
CPP_FLAGS = $(GENERAL_FLAGS) -fno-exceptions
CC_FLAGS  = $(GENERAL_FLAGS)

# location of include files
INCLUDE_FILES = "-I$(ARDUINO_DIR)hardware/arduino/cores/arduino" "-I$(ARDUINO_DIR)hardware/arduino/variants/standard"

# library sources
LIBRARY_DIR = "$(ARDUINO_DIR)hardware/arduino/cores/arduino/"

build:

    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(MAIN_SKETCH) -o $(MAIN_SKETCH).o
    $(CC) $(CC_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)avr-libc/malloc.c -o malloc.c.o 
    $(CC) $(CC_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)avr-libc/realloc.c -o realloc.c.o 
    $(CC) $(CC_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)WInterrupts.c -o WInterrupts.c.o 
    $(CC) $(CC_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)wiring.c -o wiring.c.o 
    $(CC) $(CC_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)wiring_analog.c -o wiring_analog.c.o 
    $(CC) $(CC_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)wiring_digital.c -o wiring_digital.c.o 
    $(CC) $(CC_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)wiring_pulse.c -o wiring_pulse.c.o 
    $(CC) $(CC_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)wiring_shift.c -o wiring_shift.c.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)CDC.cpp -o CDC.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)HardwareSerial.cpp -o HardwareSerial.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)HID.cpp -o HID.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)IPAddress.cpp -o IPAddress.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)main.cpp -o main.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)new.cpp -o new.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)Print.cpp -o Print.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)Stream.cpp -o Stream.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)Tone.cpp -o Tone.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)USBCore.cpp -o USBCore.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)WMath.cpp -o WMath.cpp.o 
    $(CPP) $(CPP_FLAGS) $(INCLUDE_FILES) $(LIBRARY_DIR)WString.cpp -o WString.cpp.o 
    rm core.a
    $(AR) rcs core.a malloc.c.o 
    $(AR) rcs core.a realloc.c.o 
    $(AR) rcs core.a WInterrupts.c.o 
    $(AR) rcs core.a wiring.c.o 
    $(AR) rcs core.a wiring_analog.c.o 
    $(AR) rcs core.a wiring_digital.c.o 
    $(AR) rcs core.a wiring_pulse.c.o 
    $(AR) rcs core.a wiring_shift.c.o 
    $(AR) rcs core.a CDC.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a HardwareSerial.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a HID.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a IPAddress.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a main.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a new.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a Print.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a Stream.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a Tone.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a USBCore.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a WMath.cpp.o 
    $(AR) rcs core.a WString.cpp.o 
    $(CC) -Os -Wl,--gc-sections -mmcu=$(MCU) -o $(MAIN_SKETCH).elf $(MAIN_SKETCH).o core.a -lm 
    $(OBJ_COPY) -O ihex -j .eeprom --set-section-flags=.eeprom=alloc,load --no-change-warnings --change-section-lma .eeprom=0 $(MAIN_SKETCH).elf $(MAIN_SKETCH).eep 
    $(OBJ_COPY) -O ihex -R .eeprom $(MAIN_SKETCH).elf $(MAIN_SKETCH).hex 

在这种特殊情况下，将.ino文件重命名为Blink.cpp并添加以下行后，便可以毫无问题地进行编译：

#include <Arduino.h>

我想对尼克·加蒙的答案补充几点：

• 您无需重命名.ino文件即可对其进行编译：如果您明确告诉编译器它是C ++（选项-x c++），它将忽略不寻常的文件扩展名并将其编译为C ++。
• 您无需添加#include <Arduino.h>.ino文件：您可以告诉编译器为您完成此操作（-include Arduino.h）。

使用这些技巧，我可以不加修改地编译Blink.ino ，只需使用适当的命令行选项调用avr-g ++即可：

avr-g++ -mmcu=atmega328p -DARDUINO=105 -DF_CPU=16000000L \
    -I/usr/share/arduino/hardware/arduino/cores/arduino \
    -I/usr/share/arduino/hardware/arduino/variants/standard \
    -Os -fno-exceptions -ffunction-sections -fdata-sections \
    -Wl,--gc-sections -g -Wall -Wextra \
    -x c++ -include Arduino.h \
    /usr/share/arduino/examples/01.Basics/Blink/Blink.ino \
    -x none /usr/local/lib/arduino/uno/libcore.a -lm \
    -o Blink.elf

有关上述命令行的一些注意事项：

• /usr/local/lib/arduino/uno/libcore.a是我保存已编译的Arduino核心的地方。我讨厌一遍又一遍地重新编译相同的东西。
• -x none需要告诉编译器再次注意文件扩展名。没有它，它将假定libcore.a是C ++文件。

我从Sudar Muthu的Arduino-Makefile学习了这些技巧。这是一个非常通用的Makefile，可与许多主板和库一起使用。相对于Arduino IDE唯一缺少的是正向声明。