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【Linux】实验报告3 vi、gcc 和 gdb 的使用

2023-05-16

实验三 编辑器 vi 、编译器 gcc 和调试器 gdb 的使用

文章目录

  • 实验三 编辑器 vi 、编译器 gcc 和调试器 gdb 的使用
    • 实验目的
    • 实验原理
      • 1. vi和vim简介
        • 1.1 vi
        • 1.2 vim
      • 2. vi的三种工作模式
        • 2.1 **命令模式**
        • 2.2 **末行模式**
        • 2.3 **编辑模式**
      • 3. vi的基本操作
        • 3.1 vi打开/新建文件
          • vi [file]
          • vi [file] +[line]
        • 3.2 vi光标移动
          • 1) 上、下、左、右
          • 2) 行内移动
          • 3) 行数移动
        • 3.3 vi整行操作
          • 1) 删除整行
          • 2) 复制整行与粘贴
          • 3) 撤销和恢复撤销
        • 3.4 vi末行搜索
        • 3.5 vi行号显示与语法高亮
        • 3.6 vi的异常退出
      • 4. indent缩进排版程序
          • indent程序的安装
          • indent [file.c]
      • 5. gcc编译器
        • 5.1 gcc简介
        • 5.2 gcc安装（以Ubuntu为例）
        • 5.3 gcc下的编译过程
          • gcc -E [file.c] -o [name.i]
          • gcc -S [file.c] -o [name.s]
          • gcc [file.c]
          • gcc [file.c] -o [name]
      • 6. gdb调试器
        • 5.1 gdb简介
        • 5.2 gdb常用命令
        • 5.3 gdb基础调试过程
    • 实验作业

实验目的

掌握编辑器 vi的基本操作，能够使用 vi 来编辑 C 语言源程序；学习indent缩进排版程序的使用；掌握用 gcc 进行编译；掌握用gdb进行调试

实验原理

1. vi和vim简介

Vi的使用相关博文

1.1 vi

  • vi 是 Visual interface 的简称，是 Linux 中 最经典 的文本编辑器

  • vi 的核心设计思想 —— 让程序员的手指始终保持在键盘的核心区域，就能完成所有的编辑操作image-20220627113058377

  • vi的特点：

    • 不是图形界面

    • 只能编辑 文本内容，不能对字体、段落进行排版

    • 不支持鼠标操作

    • 没有菜单

    • 只有命令

1.2 vim

  • vim 是从 vi 发展出来的一个文本编辑器，支持 代码补全、编译 及 错误跳转 等方便编程的功能特别丰富，在程序员中被广泛使用，被称为 编辑器之神

2. vi的三种工作模式

2.1 命令模式

  • 敲击键盘上的 ESC 进入
  • 打开文件首先进入命令模式，是使用 vi 的 入口
  • 通过 命令 对文件进行常规的编辑操作，例如：定位、翻页、复制、粘贴、删除……
  • 在其他图形编辑器下，通过 快捷键 或者 鼠标 实现的操作，都在 命令模式 下实现

2.2 末行模式

  • 敲击键盘上的 : 进入
  • 要退出 vi 返回到控制台，需要在末行模式下输入命令
  • 末行模式 是 vi 的 出口
命令英文功能
wwrite保存
qquit退出，如果没有保存，不允许退出
q!quit强行退出，不保存退出
wqwrite & quit保存并退出

2.3 编辑模式

  • 敲击键盘上的 **i **进入
  • 正常的编辑文字
image-20220519094412188

3. vi的基本操作

3.1 vi打开/新建文件

vi [file]
vi test.c  #若test.c存在，则打开test.c文件
vi new.c   #若new.c不存在，则新建new.c文件

image-20220519095620094

image-20220519100802635

vi [file] +[line]
vi test.c +3  #打开test.c文件，并且定位至第3行

image-20220519101502719

PS：如果只带上 + 而不指定行号，会直接定位到文件末尾

3.2 vi光标移动

1) 上、下、左、右
命令功能手指
h向左食指
j向下食指
k向上中指
l向右无名指

image-20220627112926865

2) 行内移动
命令功能
w向后移动一个单词
b向前移动一个单词
0行首
^行首，第一个不是空白字符的位置
$行尾
3) 行数移动
命令功能
gg文件顶部
G文件末尾
[line]gg行首，第一个不是空白字符的位置
[line]G行首，第一个不是空白字符的位置
:数字行首，第一个不是不是空白字符的位置

3.3 vi整行操作

1) 删除整行
命令功能
dd删除当前光标所在的整行
[num]dd删除当前光标开始的n整行
2) 复制整行与粘贴
命令功能
yy复制当前光标所在的整行
[num]yy复制当前光标开始的n整行
p将复制内容粘贴光标的后面
P将复制内容粘贴至当前光标前
3) 撤销和恢复撤销
命令英文功能
uundo撤销上次命令
CTRL + rredo恢复撤销的命令

3.4 vi末行搜索

命令功能
/[string]+Enter搜索当前string,光标跳转至第一个string出现位置
n光标跳转至下一个string出现位置
shift+n光标跳转至上一个string出现位置

3.5 vi行号显示与语法高亮

命令功能
set nu添加行号显示
set nonu取消行号显示
syntax enable on显示语法高亮
syntax off取消语法高亮

3.6 vi的异常退出

假设使用vi编辑hello.c时，出现异常退出

image-20220525235519697

系统会自动生成**.swp**隐藏文件

image-20220525235623882

再次使用vi进入hello.c时，会出现如下提示
image-20220526000046611
按D键后，之前的编辑未生效，.swp文件也被删除
image-20220627141133834
image-20220526000801005

4. indent缩进排版程序

indent程序的安装
sudo apt install indent  #安装indent程序

image-20220519112839532

indent [file.c]
indent test.c  #对test.c程序进行缩进排版

image-20220519110244254

5. gcc编译器

5.1 gcc简介

GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套件）是由GNU开发的编程语言译器。GNU编译器套件包括C、C++、Objective-C、Java前端，也包括了这些语言的库，如libstdc++，libgcj等。

5.2 gcc安装（以Ubuntu为例）

查看当前

cd /usr/bin #查看当前Linux系统是否安装了gcc编译器
find gcc

image-20220519111115959

未安装，执行下行命令

sudo apt-get install build-essential  #Ubuntu安装gcc

已安装，查看当前gcc版本

gcc -v  #查看当前gcc版本

image-20220519111230722

5.3 gcc下的编译过程

image-20220526200112865

gcc -E [file.c] -o [name.i]
gcc -E test.c -o test.i    #预处理test.c，生成test.i文件
vim test.i                 #查看生成的汇编文件

image-20220526201210897

gcc -S [file.c] -o [name.s]
gcc -S test.c -o test.s  #编译test.c，生成test.s汇编文件
vim test.s               #查看生成的汇编文件

image-20220526200530491

gcc [file.c]
gcc test.c  #编译test.c，默认生成文件名为a.out的可执行文件
./a.out     #执行生成的a.out文件（./代表当前目录）
image-20220519113658431
gcc [file.c] -o [name]
gcc test.c -o test.out  #编译test.c，生成文件名为test.out的可执行文件
./test.out              #执行生成的test.out文件（./代表当前目录）

image-20220519114144529

6. gdb调试器

5.1 gdb简介

GDB（the GNU Project Debugger）是 GNU开源组织发布的一个强大的Linux下的程序调试工具，可以调试 C、C++、Objective-C 和 Pascal 等多种语言的程序

5.2 gdb常用命令

命令示例功能
filefile [name]装入想要调试的可执行文件
breakbreak [line]设置断点
deletedelete [line]清除单行的单个断点
clearclear [line]清除单行的所有断点
disabledisable [num]设置序号为num的断点暂时失效
enableenable [num]设置序号为num的断点重新生效
runrun运行调试程序
listlist [line1],[line2]查看line1-line2的源代码
nextnext执行一行源代码但不进入函数内部
stepstep执行一行源代码而且进入函数内部
infoinfo [command]显示相关命令当前信息
killkill结束当前调试
printprint [var]在屏幕上打印var变量的值
quitquit退出gdb调试程序

5.3 gdb基础调试过程

  1. 编译文件，进入gdb调试器
    image-20220527152006587

  2. 使用list命令显示当前文件源代码
    image-20220527152209097

  3. 设置断点，显示断点信息
    image-20220527152402031

  4. 运行程序至断点1
    image-20220527152512260

  5. 单步调试运行
    image-202205271633486746. 结束当前调试
    image-20220527163739129

  6. 退出gdb调试程序image-20220527163807245

实验作业

用 vi 编辑器写一段 C 语言的程序，并对这个程序的格式进行整理，对程序进行编译，最后运行这个程序。写出你的程序和实现以上操作的全部的指令。

touch test.c   #创建test.c文件
vi test.c      #使用vi编辑器修改test.c文件的内容
indent test.c  #使用indent程序对test.c文件内容缩进排版
gcc test.c -o test.out  #使用gcc对test.c编译
./test.out

image-20220519153039644

image-20220519153004303

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