Linux环境基础开发工具使用(2)

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Linux环境基础开发工具使用(2)

收录于专栏[Linux学习]
本专栏旨在分享学习Linux的一点学习笔记，欢迎大家在评论区交流讨论💌

1. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

1.1背景:

1.2 示例代码:

1.3 依赖关系

1.4 依赖方法:

1.4 补充:

1.5 实现原理:

2. Linux第一个小程序-进度条

2.1: \r&&\n

2.2: 缓冲区概念

2.3 进度条代码

3. 使用git命令行

3.1 安装git

3.2 git三板斧

3.2.1 git add

3.2.2 git commit

3.2.3 git push

4. 使用gitee创建项目

4.1 注册账号:

4.2 创建项目:

4.3 下载到本地:

5. Linux调试器-gdb使用

5.1 使用背景:

5. 2使用方法:

5.3 实例展示:

1. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

1.1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。

1.2 示例代码:

我们在Linux环境中新建一个proc.c文件,写入以下代码并保存:

 #include <stdio.h>int main(){printf("hellolinux!");printf("hello make");printf("hello makefile");return 0;
}

我们再创建一个makefile文件,写入代码:

然后make直接运行:

这里直接我们使用make直接编译了代码,形成了可执行程序

proc: 后面的一行内容是依赖文件另起一行的内容是依赖关系

依赖方法可以是任意指令:

如何清理项目:

.PHONY(让依赖方法忽略掉时间比,对应的方法总能执行) + 对应的方法(rm -f proc)

1.3 依赖关系

上面的文件 proc它依赖proc.o,proc.o 它依赖proc.s,proc.s它依赖proc.i,proc.i它依赖 hello.c

1.4 依赖方法:

gcc proc.* -option proc.* ,就是与之对应的依赖方法

1.4 补充:

% : makefile语法中的通配符

%.c : 当前目录下所有.c文件,展开到依赖列表中

gcc -c $< 依赖关系 : 右侧的依赖文件一个一个的交给gcc -c选项,形成同名文件

1. proc: proc.o
        proc : 这是一个目标（target），表示要生成的最终可执行文件的名称。
        proc.o : 这是目标的依赖文件（dependency），表示生成 proc 需要的对象文件（.o 文件）。在这个例子中，proc 依赖于 proc.o。
2. gcc proc.o - o proc
        这条命令在 proc.o 目标被创建后执行，目的是将对象文件链接成可执行文件。
        gcc : 使用 GCC 编译器。
        proc.o : 作为输入的对象文件。
        - o proc : 指定输出文件的名称为 proc。因此，执行这条命令后会生成一个名为 proc 的可执行文件。
3. % .o : % .c
        这是一个模式规则（pattern rule），用于定义如何从 C 源文件生成对应的对象文件。
        % .o : 表示任意对象文件（以.o 结尾）。
        % .c : 表示与之对应的 C 源文件（以.c 结尾）。
        例如，如果有一个源文件 example.c，那么这条规则会自动应用，生成 example.o。
4. gcc - c $ <
        这是模式规则中的命令，用于编译 C 源文件为对象文件。
        gcc - c $ < :
        -c : 选项告诉编译器只编译源文件，而不进行链接。生成的结果是目标文件（.o 文件）。
        $ < : 这是一个自动变量，代表当前规则的第一个依赖文件。在这个规则中，它将是匹配的.c 文件。例如，如果正在处理 example.c，那么 $ < 将会被替换为 example.c，所以执行的命令为 gcc - c example.c。

1.bin = proc
        bin : 这是一个变量，定义了最终生成的可执行文件的名称为 proc。在后面的规则中，可以使用 $(bin) 来引用这个变量。
2.src = proc.o
        src : 这是另一个变量，定义了生成可执行文件所需的对象文件（在这里是 proc.o）。同样，可以在后面的规则中使用 $(src) 来引用这个变量。
3.$(bin) : $(src)
        这是一个目标（target）定义，表示要生成的可执行文件 $(bin) 依赖于对象文件 $(src)。
        $(bin) : 这将被替换为 proc。
        $(src) : 这将被替换为 proc.o。
4.gcc $ ^ -o $@
        这是目标 $(bin) 的命令行，负责将对象文件链接为可执行文件。
        gcc : 使用 GCC 编译器进行链接。
        $ ^ : 自动变量，代表当前目标的所有依赖文件（在这个例子中是 proc.o）。在只有一个依赖的情况下，它的值就是 proc.o。
        - o $@ :
        -o : 用于指定输出文件的名称。
$@ : 自动变量，代表当前目标的名称。在这个例子中，$@ 的值为 proc。
整体上，这一行的命令为 gcc proc.o - o proc，用于生成可执行文件 proc。
5.% .o : % .c
这是一个模式规则（pattern rule），用于定义如何从 C 源文件生成对应的对象文件。
% .o : 代表任意对象文件（以.o 结尾）。
% .c : 代表与之对应的 C 源文件（以.c 结尾）。
例如，如果有一个源文件 example.c，那么这条规则将应用，生成 example.o。
6.gcc - c $ <
这是模式规则的命令，负责编译 C 源文件为对象文件。
gcc - c $ < :
-c : 选项告诉编译器只编译源文件，而不进行链接，生成目标文件（.o 文件）。
$ < : 自动变量，代表当前规则的第一个依赖文件。在这个规则中，它将是匹配的.c 文件。例如，如果正在处理 example.c，那么 $ < 将会被替换为 example.c，所以实际执行的命令将为 gcc - c example.c。

1.5 实现原理:

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“proc”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
3. 如果proc文件不存在，或是proc所依赖的后面的proc.o文件的文件修改时间要比proc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proc这个文件。
4. 如果proc所依赖的proc.o文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为proc.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成proc.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 proc.o 文件，然后再用 proc.o 文件声明make的终极任务，也就是执行文件proc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。

总结:
1. makefile文件,会被make从上到下开始扫描,第一个目标名,是缺省要形成的.如果我们想执行其他组的依赖关系和依赖方法,make name

2. make makefile在执行gcc命令的时候,如果发生了语法错误,就会终止推到过程

3. make解释makefile的时候,是会自动推导的,一直推导,推导过程不执行依赖方法,直到推导到依赖文件存在,然后在逆向执行所有的依赖方法

4. make默认只形成一个可执行程序

2. Linux第一个小程序-进度条

2.1: \r&&\n

回车（CR）
定义：回车是指将光标或打印头移到当前行的起始位置。它的控制字符表示为 \r。
用途：在某些情况下（如老旧的打印机和某些文本格式），回车用于将文本移动到行首，但不会换到下一行。
换行（LF）
定义：换行是指将光标移动到下一行的相同位置。其控制字符表示为 \n。
用途：换行通常用于开始一行新的文本。

2.2: 缓冲区概念

在 Linux 和其他操作系统中，缓冲区是用于临时存储数据的内存区域。它在数据传输或处理的过程中发挥着重要作用，能够提高系统的性能和效率。

缓冲区（Buffer）是计算机内存中的一块区域，用于暂时存放数据。在数据处理、传输或 I/O 操作中，缓冲区可以减少 CPU 等待 I/O 操作的时间，提高整体效率。

代码示例:

#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello Makefile!\n");sleep(3);return 0;
}

1. 输出格式：这个程序在打印 "hello Makefile!" 后添加了换行符（\n）。
2. 缓冲行为：
printf 默认使用行缓冲，这意味着输出将被缓存在内部，直到遇到换行符、缓冲区满或显式刷新（如使用 fflush）时才会显示。由于输出中包含换行符，因此在 sleep(3) 之前，信息会立即被打印到终端。
3. 结果：程序会在终端上立即显示 hello Makefile!，然后暂停 3 秒后退出。

#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello Makefile!");sleep(3);return 0;
}

1. 输出格式：此程序在打印 "hello Makefile!" 时没有添加换行符。
2. 缓冲行为：
由于没有换行符，printf 将使用行缓冲，但输出不会立即显示，因为没有触发输出的条件。
在 sleep(3) 期间，程序仍然会在缓冲区中保存输出，而不会将其显示到终端。
3. 结果：在 3 秒后，程序将退出。取决于环境的实现（例如某些 IDE 或终端模拟器），可能会在程序结束时输出 hello Makefile!，但在 3 秒内不会看到任何输出。这可能会让用户感觉程序没有任何反应。

#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello Makefile!");fflush(stdout);sleep(3);return 0;
}

1. 输出格式：与第二个代码片段一样，没有换行符。
2. 缓冲行为：
在调用 fflush(stdout) 后，程序会强制刷新标准输出缓冲区，将任何已缓存的内容立即输出到终端。
因此，尽管没有换行符，printf 的内容会在 sleep(3) 之前被显示。
3. 结果：程序将立即显示 hello Makefile!，然后在 3 秒后退出。通过使用 fflush，程序的行为与第一个代码片段类似，输出将及时呈现给用户。

总结:

第一个代码片段：由于使用了换行符，输出立即显示，之后程序暂停 3 秒。
第二个代码片段：没有换行符，输出在程序结束时才显示，造成用户认为程序没有响应。
第三个代码片段：使用了 fflush(stdout) 强制刷新，确保输出在 3 秒的等待之前显示。

2.3 进度条代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>int main()
{int i = 0;char bar[101]; // 只需 100 个字符 + 1 个结束符memset(bar, 0, sizeof(bar)); // 初始化数组const char* label = "|/-\\"; // 动画字符while (i <= 100) {// 使用 `i` 作为进度条的填充字符数printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", bar, i, label[i % 4]);fflush(stdout);// 在这里更新进度条if (i < 100) {bar[i] = '#'; // 更新当前进度位置}usleep(100000); // 睡眠 100 毫秒i++; // 更新进度}// 输出完成后的进度条printf("[%-100s][100%%][✔️]\n", bar);return 0;
}

输出当前状态:

printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", bar, i, label[i % 4]); ：
% -100s：格式化字符串，显示当前 bar 的内容（最多 100 个字符，左对齐）。
% d % %：输出当前进度百分比 i，并显示 % %作为百分号。
% c：输出当前动画字符。
\r：回到当前行的开头，允许在同一行更新输出。
fflush(stdout); ：确保缓冲区的内容立即输出到终端，而不是等到缓冲区满或程序结束。

效果展示:

3. 使用git命令行

3.1 安装git

yum install git

3.2 git三板斧

这里就拿我Linux上传gitee代码为例:

3.2.1 git add

3.2.2 git commit

git commit -m "这里写备注(也就是你做了什么)"

3.2.3 git push

push之后,我们就成功将我们今天的linux2上传到了gitee

大家在尝试之前一定要确保: 1. 你在gitee上已经创建好了项目 2. 你上传的文件是你gitee创建项目的克隆(这个大家不要着急下面有相关讲解)

4. 使用gitee创建项目

4.1 注册账号:

登录gitee官网直接跟流程注册就行

gitee官网 -- Gitee - 基于 Git 的代码托管和研发协作平台

4.2 创建项目:

点击加号新建仓库

前面的仓库名称和介绍大家可以根据自己项目取名

一般我们都会选择开源,然后自己选择语言,模板和许可证可以不填,模板方面选择Readme文件,最后分支一个一般使用单分支模型

最后点击创建即可

4.3 下载到本地:

点击自己已将创建好的仓库,右上角有克隆/下载的方块

点击复制你仓库的地址

创建好一个放置代码的目录.然后使用命令

git clone [你自己仓库的地址]

5. Linux调试器-gdb使用

5.1 使用背景:

程序的发布方式有两种，debug模式和release模式
Linux gcc / g++出来的二进制程序，默认是release模式
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

5. 2使用方法:

gdb binFile 退出： ctrl + d 或 quit
调试命令：

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