本章我们来继续介绍一些linux的常用工具
目录
三. Linux编译器-gcc/g++使用
1. 代码生成可执行程序的过程
2. gcc如何完成
2.1 格式:
2.2 预处理(进行宏替换)
2.3 编译(生成汇编)
2.4 汇编(生成机器可识别代码)
2.5 连接(生成可执行文件或库文件)
2.6 在这里涉及到一个重要的概念:函数库
编辑
2.7 gcc选项
2.8 gcc选项记忆
2.9 gcc命令补充
四. Linux调试器-gdb使用
1. 背景
2. 开始使用
3.图示
五. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile
1.背景:
2.理解
编辑
3.实例代码
4.依赖关系
5. 依赖方法
6. 原理
7. 项目清理
六. Linux第一个小程序-进度条
1. \r&&\n
2. 行缓冲区概念
3. 进度条代码
三. Linux编译器-gcc/g++使用
1. 代码生成可执行程序的过程
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)
注:虽然我们平时都是代码编译后就出现了可执行文件,但实际上需要经过好几个步骤,不过编译器帮我们都直接做好略过了。
2. gcc如何完成
2.1 格式:
gcc [选项] [要编译的文件] [选项] [目标文件]
2.2 预处理(进行宏替换)
(1)预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等。
(2) 预处理指令是以#号开头的代码行。
(3)选项“-E”,该选项的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程。
(4)选项“-o”是指目标文件,“.i”文件为已经过预处理的C原始程序。
(5)实例: gcc –E hello.c –o hello.i
2.3 编译(生成汇编)
(1)在这个阶段中,gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等,以确定代码的实际要做的工作,在检查无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言。
(2)用户可以使用“-S”选项来进行查看,该选项只进行编译而不进行汇编,生成汇编代码。
(3)实例: gcc –S hello.i –o hello.s
2.4 汇编(生成机器可识别代码)
(1)汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件
(2)读者在此可使用选项“-c”就可看到汇编代码已转化为“.o”的二进制目标代码了
(3)实例: gcc –c hello.s –o hello.o
2.5 连接(生成可执行文件或库文件)
(1)在成功编译之后,就进入了链接阶段。
(2) 实例: gcc hello.o –o hello
注意:
2.6 在这里涉及到一个重要的概念:函数库
我们的C程序中,并没有定义“printf”的函数实现,且在预编译中包含的“stdio.h”中也只有该函数的声明,而没有定义函数的实现,那么,是在哪里实“printf”函数的呢?
最后的答案是: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
函数库一般分为静态库和动态库两种。
(1)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”
(2)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
(3)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。
2.7 gcc选项
(1)-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
(2)-S 编译到汇编语言不进行汇编和链接
(3)-c 编译到目标代码
(4)-o 文件输出到 文件
(5)-static 此选项对生成的文件采用静态链接
(6)-g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
(7)-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.
(8)-O0
(9)-O1
(10)-O2
(11)-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
(12)-w 不生成任何警告信息。
(13)-Wall 生成所有警告信息。
2.8 gcc选项记忆
(1)esc,iso例子
2.9 gcc命令补充
四. Linux调试器-gdb使用
1. 背景
(1)程序的发布方式有两种,debug模式和release模式
(2)Linux gcc/g++出来的二进制程序,默认是release模式
(3)要使用gdb调试,必须在源代码生成二进制程序的时候, 加上 -g 选项
2. 开始使用
gdb binFile 退出: ctrl + d 或 quit 调试命令:
(1)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。
(2)list/l 函数名:列出某个函数的源代码。
(3)r或run:运行程序。
(4)n 或 next:单条执行。
(5)s或step:进入函数调用
(6)break(b) 行号:在某一行设置断点
(7)break 函数名:在某个函数开头设置断点
(8)info break :查看断点信息。
(9)finish:执行到当前函数返回,然后挺下来等待命令
(11)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。
(12)set var:修改变量的值
(13)continue(或c):从当前位置开始连续而非单步执行程序
(14)run(或r):从开始连续而非单步执行程序
(15)delete breakpoints:删除所有断点
(16)delete breakpoints n:删除序号为n的断点
(17)disable breakpoints:禁用断点
(18)enable breakpoints:启用断点
(19)info(或i) breakpoints:参看当前设置了哪些断点
(20)display 变量名:跟踪查看一个变量,每次停下来都显示它的值
(21)undisplay:取消对先前设置的那些变量的跟踪
(22)until X行号:跳至X行
(23)breaktrace(或bt):查看各级函数调用及参数
(24)info(i) locals:查看当前栈帧局部变量的值
(25)quit:退出gdb
3.图示
五. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile
1.背景:
(1)会不会写makefile,从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力。
(2)一个工程中的源文件不计数,其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中,makefile定义了一系列的规则来指定,哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译,哪些文件需要重新编译,甚至于进行更复杂的功能操作。
(3)makefile带来的好处就是——“自动化编译”,一旦写好,只需要一个make命令,整个工程完全自动编译,极大的提高了软件开发的效率。
(4)make是一个命令工具,是一个解释makefile中指令的命令工具,一般来说,大多数的IDE都有这个命令,比如:Delphi的make,Visual C++的nmake,Linux下GNU的make。可见,makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。
(5)make是一条命令,makefile是一个文件,两个搭配使用,完成项目自动化构建。
2.理解
3.实例代码
C代码
#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello Makefile!\n");return 0;
}
.PHONY:clean
clean:rm -f hello.i hello.s hello.o hello
4.依赖关系
(1)上面的文件 hello ,它依赖 hell.o
(2)hello.o , 它依赖 hello.s
(3)hello.s , 它依赖 hello.i
(4)hello.i , 它依赖 hello.c
如图:
5. 依赖方法
gcc hello.* -option hello.* , 就是与之对应的依赖关系
6. 原理
make是如何工作的,在默认的方式下,也就是我们只输入make命令。那么,
1. make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
2. 如果找到,它会找文件中的第一个目标文件(target),在上面的例子中,他会找到“hello”这个文件,并把这个文件作为最终的目标文件。
3. 如果hello文件不存在,或是hello所依赖的后面的hello.o文件的文件修改时间要比hello这个文件新(可以用 touch 测试),那么,他就会执行后面所定义的命令来生成hello这个文件。
4. 如果hello所依赖的hello.o文件不存在,那么make会在当前文件中找目标为hello.o文件的依赖性,如果找到则再根据那一个规则生成hello.o文件。(这有点像一个堆栈的过程)
5. 当然,你的C文件和H文件是存在的啦,于是make会生成 hello.o 文件,然后再用 hello.o 文件声明make的终极任务,也就是执行文件hello了。
6. 这就是整个make的依赖性,make会一层又一层地去找文件的依赖关系,直到最终编译出第一个目标文件。
7. 在找寻的过程中,如果出现错误,比如最后被依赖的文件找不到,那么make就会直接退出,并报错,而对于所定义的命令的错误,或是编译不成功,make根本不理。
8. make只管文件的依赖性,即,如果在我找了依赖关系之后,冒号后面的文件还是不在,那么对不起,我就不工作啦。
7. 项目清理
(1)工程是需要被清理的
(2)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。
(3)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。
(4)可以将我们的 hello 目标文件声明成伪目标,测试一下。
六. Linux第一个小程序-进度条
1. \r&&\n
回车概念 和换行概念见下图:
2. 行缓冲区概念
3. 进度条代码
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main()
{int i = 0;char bar[102];memset(bar, 0 ,sizeof(bar));const char *lable="|/-\\";while(i <= 100 ){printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", bar, i, lable[i%4]);fflush(stdout);bar[i++] = '#';usleep(10000);}printf("\n");return 0;
}
本章完!