Linux环境开发工具(2)gdb调试工具+Makefile自动化构建工具

2023-10-27

Linux编译器-gcc/g++使用

程序编译过程

  1. 预处理(进行宏替换)
  2. 编译(生成汇编)
  3. 汇编(生成机器可识别代码)
  4. 连接(生成可执行文件或库文件)
    以hello.c 为例
gcc -E hello.c -o hello.i #预处理后停止编译过程
gcc -S hello.i -o hello.s #编译后(生成汇编代码)停止编译过程
gcc -c hello.s -o hello.o #汇编后(生成二进制代码)停止编译过程
gcc hello.o -o hello #进行链接最终生成可执行文件

重要概念:函数库

如函数printf,我们可以直接调用,我们或许认为<stdio.h>是原因的,但头文件里我们发现,printf只有声明,那函数实现去哪儿了?
在这里插入图片描述
原因::系统把这些函数实现都被做到名为 libc.so.6 的库文件中去了,在没有特别指定时,gcc 会到系统默认的搜索路径“/usr/lib”下进行查找,也就是链接到 libc.so.6 库函数中去,这样就能实现函数“printf”了,而这也就是链接的作用

静态库与动态库

·静态库是指编译链接时,把库文件的代码全部加入到可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也就不再需要库文件了。其后缀名一般为“.a”
·动态库与之相反,在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中,而是在程序执行时由运行时链接文件加载库,这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为“.so”,如前面所述的 libc.so.6 就是动态库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后,gcc 就可以生成可执行文件,如下所示。 gcc hello.o –o hello
·gcc默认生成的二进制程序,是动态链接的,这点可以通过 file 命令验证。

动态库VS静态库 优缺点比较
在这里插入图片描述

gcc选项

-E 只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面
-shared 此选项将尽量使用动态库,所以生成文件比较小,但是需要系统由动态库.
-O0
-O1
-O2
-O3 编译器的优化选项的4个级别,-O0表示没有优化,-O1为缺省值,-O3优化级别最高
-w 不生成任何警告信息。
-Wall 生成所有警告信息。
-S 编译到汇编语言不进行汇编和链接
-c 编译到目标代码
-o 文件输出到 文件
-static 此选项对生成的文件采用静态链接
-g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。

gdb使用

注意点,正常编译即gcc xxx.c -o xxx得到的是release版本的文件,所以不能进行调试,必须在编译时加上-g得到debug版本的文件。

具体命令

list/l 行号:显示binFile源代码,接着上次的位置往下列,每次列10行。
list/l 函数名:列出某个函数的源代码。
r或run:运行程序。
n 或 next:单条执行。
s或step:进入函数调用
break(b) 行号:在某一行设置断点
break 函数名:在某个函数开头设置断点
info break :查看断点信息。
finish:执行到当前函数返回,然后挺下来等待命令
print( p):打印表达式的值,通过表达式可以修改变量的值或者调用函数
p 变量:打印变量值。
set var:修改变量的值
continue(或c):从当前位置开始连续而非单步执行程序
run(或r):从开始连续而非单步执行程序
delete breakpoints:删除所有断点
delete breakpoints n:删除序号为n的断点
disable breakpoints:禁用断点
enable breakpoints:启用断点
info(或i) breakpoints:参看当前设置了哪些断点
display 变量名:跟踪查看一个变量,每次停下来都显示它的值
undisplay:取消对先前设置的那些变量的跟踪
until X行号:跳至X行
breaktrace(或bt):查看各级函数调用及参数
info(i) locals:查看当前栈帧局部变量的值
quit:退出gdb

Makefile 工具

使用过程

  1. 创建Makefile文件(文件名不可更改)
  2. 写入内容:依赖关系和依赖方法(本质和在teminal里输入命令行一样,可以将Makefile理解成打包执行)
hello:hello.o #依赖关系
	gcc hello.o -o hello #依赖方法 
hello.o:hello.s
	gcc -c hello.s -o hello.o 
hello.s:hello.i
	gcc -S hello.i -o hello.s
hello.i:hello.c
	gcc -E hello.c -o hello.i 
	#注意这边一定是一个tab建不可以用空格替代
  1. wq保存退出,在terminal里执行make命令,就会生成对应的可执行文件Make
  2. ./Mytest 就可以看到结果

项目清理

.PHONY:clean
clean:
	rm -f hello.i hello.s hello.o hello

在terminal里执行make clean 命令就可以起到清理作用

关于项目清理

·像clean这种,没有被第一个目标文件直接或间接关联,那么它后面所定义的命令将不会被自动执行,
·不过,我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”,以此来清除所有的目标文件,以便重编译。
·但是一般我们这种clean的目标文件,我们将它设置为伪目标,用 .PHONY 修饰,伪目标的特性是,总是被执行的。
·可以将我们的 hello 目标文件声明成伪目标,测试一下。

Linux小程序—理解缓冲区概念

void count(){ 
  int i=10;
  while(i){
    printf("%2d\r",i);
    fflush(stdout);
    i--;
    sleep(1);
  }
}
void ProcBar(){
  int i=0;
  char proc[102];
  char *run="|/-\\";
  memset(proc,'\0',sizeof(proc));
  while(i<=100){
    
    printf("\033[44;37;31m [%-100s]   [%d%%][%c]\033[40m\r",proc,i,run[i%4]);
    fflush(stdout);
    proc[i]='#';
    usleep(30000);
    i++;
}
printf("\n");
}

实现效果
在这里插入图片描述

注意点

printf("a");
sleep(1);

在程序中实现这个我们会发现,系统会先休眠一秒再输出

printf("a\n");
sleep(1);

而这个程序则会先输出再休眠

我们需要理解缓冲区的概念:
分为:行缓冲即缓冲区打满一行才输出到显示器
全缓冲即打满缓冲区才输出到显示器
无缓冲即输入即输出
由此可知,上文为行缓冲。
由此便可实现小程序

git命令的使用

git clone (网址) #在本地克隆库
cp xx xx #将文件考入本地库
git add xx #将代码放到刚才下载好的目录中
git commit xx -"..." #备注日志,需要写清楚
git push ##同步到云端库
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