Linux环境开发工具gdb调试工具+Makefile自动化构建工具

Posted 2021-09-03 Skyline-sjc

Linux环境开发工具（2）gdb调试工具+Makefile自动化构建工具

• Linux编译器-gcc/g++使用
• • 程序编译过程
  • 重要概念：函数库
  • • 静态库与动态库
  • gcc选项
• gdb使用
• • 具体命令
• Makefile 工具
• • 使用过程
  • 项目清理
  • 关于项目清理
• Linux小程序---理解缓冲区概念
• • 注意点
• git命令的使用

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？

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

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

3. 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
4. ./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

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