gdbmake/makefile学习心得

Posted 2022-02-02 正义的伙伴啊

gdb、make/makefile学习心得

文章目录

• gdb、make/makefile学习心得
• • gcc/g++
  • • 文件名问题
  • gdb
  • • 进入和退出 gdb
    • 基本调试操作
  • make/makefile
  • • 依赖关系：
    • 如何写一个makefile
    • 多文件的makefile
    • 多个文件在一个makefile分别编译

gcc/g++

预处理的博客
在学习C语言的时候曾经讲过一个代码 是 如何变成一个可执行程序，Linux操作系统下的程序编译 和 vs环境下的步骤是一模一样的，但是Linux对代码的预处理的每一步都是可见的（每执行一步都会生成一个文件），下面来了解一下 编译的指令吧！

首先我们要了解一下Linux下的的编译器gcc和g++，这两个编译器负责预处理的全部过程，将我们的程序 编译 、链接最后转换成机器能听懂的二进制语言。我们可以通过指令 来生成预处理的每一步的文件，指令格式为：
gcc/g++ [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

• 预处理阶段
  gcc -E [要预处理的文件名.c] -o [生成的文件名.i] 这时候就会生成预处理后的文件，你可以通过vim查看该文件，预处理 阶段编译器干了什么如上图⬆，一般把预处理阶段生成文件的后缀写成.i

• 编译
  gcc -S [要编译的文件名.i] -o [生成的文件名.s] 这时候把编译结束后生成的文件输出，通过vim查看该文件会发现，代码全为汇编语言， 一般把编译阶段生成文件的后缀写成.s

• 汇编
  gcc -c [要汇编的文件名.s] -o [生成的文件名.o] 这时候把链接结束后生成的文件输出，这时候生成的是二进制文件，一般把汇编阶段生成文件的后缀写成.o

• 链接
  gcc [要链接的文件名.o] -o [生成的文件名.exe] 这时候就要进行文件链接，这里[要链接的文件名.o] 可能不止一个，文件和文件也可以链接，如果只有一个文件那么就会和库里的函数进行链接，例如：你调用了printf函数，但是你并没有在代码写出函数的定义，printf函数定义在你引用的库里面，这时gcc就回去/usr/lib路径底下取查找 是否存在包含该函数的库。这里介绍一下常见的函数库的分类：
  1. 静态库：静态库是指在编译链接时，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，但在运行的时候也不再需要库函数
  2. 动态库：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里的函数，这样可以节省操作系统的开销
  gcc默认生成的二进制程序是动态连接的！

如果你想直接想生成可执行文件 可以gcc [要编译的文件] -o [生成的文件名] 这里也可以简化写成gcc [要编译的文件] 生成的可执行程序的名字默认是a.out

文件名问题

前面在学Linux的时候我们知道Linux是不以文件后缀来定义一个文件的属性，而是通过属性列 第一列的字母来确定文件的类型！

但是注意 gcc/g++编译器对文件后缀是识别的！ 如果你的文件不是以.c .cpp 结尾，编译器是不识别的！

gdb

vs编译器 对代码有调试功能，Linux也可以通过 gdb 对文件进行调试 ，但是调试的过程肯定没有在vs2019条件下调试的舒服。

首先我们gdb调试的是文件的debug版本，而我们通过gcc [要链接的文件名.o] -o [生成的文件名.exe] 生成的默认是release版本，不能直接使用gdb调试。所以我们要生成 debug 文件， 只需要gcc [要链接的文件名.o] -o [生成的文件名.exe] -g 加一个-g就可以了。

进入和退出 gdb

• 进入：gdb 可执行文件 （一定是debug！！！不然会报错）
• 退出 ： q 或 ctr d

基本调试操作

以这个程序为例：

• list :显示源代码，接着上次的位置向下显示10 行，也可以使用 l 行号查看特定行的代码
• r 或 run 从头开始调试，相当于vs中的f5
• n 或 next：逐过程调试 相当于vs里面的 f10
• s 或 step：逐语句调试，相当于vs里面的f11
• break 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：查看已经设置断点的信息
• finish：将当前非main函数执行完
• continue：将程序从当前位置连续执行直到下一个断点或程序结尾，注意r是从开头开始执行，也就是你执行到某个位置，用r会从会从开头执行直到第一个断点
• delete breakpoint n ：删除序号为n的断点，如果没设置n，则是删除所有断点
• display 变量名/undisplay 变量编号：设置或取消对变量的监事，这里对变量的监视是伴随着整个程序运行的过程

make/makefile

如果你用gcc和g++编译器进行多文件编译，你会发现如果你对其中一个文件进行修改，你就要面临着 对所有文件进行链接，并删除修改前的文件，如果一个项目足够大，有十几二十个文件，那么修改后编译的成本就会很高，这时就会用到make和makefile，makefile定义了一系列规则来指定，那些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，那些文件需要删除，实现了编译的自动化，一旦写好后只需要输入make 命令就可以自动化编译！

所以： 使用make指令的第一件事 就是创建一个makefile 使用指令touch makefile

依赖关系：

只要能写成上面式子的，就是有依赖关系的，所以我们还可以得到几个依赖关系啊：
可执行程序 ——> .o .o ——> .s .s——>.i .i——>.c

如何写一个makefile

• 生成文件部分

目标文件:目标文件依赖的文件（也就是能通过依赖关系式子生成目标文件的文件）
	依赖关系的式子

这里注意：

1. 冒号右边的文件一定是存在的，或者说可以通过下面的依赖关系式子推导出来的！
2. 依赖关系的式子开头的空格最好用tab键打出来，否则不识别！
3. 冒号右边的文件可能不止一个文件

例如：我有一个文件

那么我编写的 makefile 生成可执行程序的代码就应该是：

这时在命令行输入make就会生成一个t1的可执行程序

我们也可以把这个依赖关系写的更加细节一些：
这个依赖关系有点像递归过程：t1 依赖于 test1.o ，但是test1.o不存在，于是继续向下找，发现test1.o 依赖于 test1.s…但是最后一定会找到一个已经存在的文件 （test1.c）也就是跳出递归的条件，这时候就开始回溯，最后推出t1

• 清除文件部分——clean

.PHONY:clean
clean:
	rm -rf 需要删除的可执行文件 、中间生成的文件

这里的.PHONY 把clean定义成了一个伪目标，使他总是可以执行，否则会宝xxx is update

多文件的makefile

这里可以看出 test1 中调用了 test2 和 test3 中的函数，如果要执行test1就要链接test2和test3文件，所以makefile文件应该这样写：

这里目标: 目标文件 可以分别用 $@ 和$^替代
等价于：gcc test -o test1.c test2.c test3.c
最后执行make 就生成了一个test可执行程序

多个文件在一个makefile分别编译

假如现在有这么一个情况，你有两个代码例如：test4.c test5.c ，你想分别生成两个可执行程序test4 test5，这时候makefile应该怎么写？

那我们如果直接把两个代码的依赖关系直接写上去的话，例如：

由于makefile只会执行第一个依赖关系，所以如果像上面那样写，最终就只会生成一个test5可执行程序，所以我们可以定义一个伪目标all，让这个目标依赖于要生成的可执行程序，由于可执行程序没有被生成，所以make会继续向下寻找依赖关系，就会执行上面我们写的两个依赖关系

最后的结果如下：