Linux下gcc/g++编译器gdb调试器和makefile的使用
文章目录
- 一、gcc的使用
- gcc选项
- 二、gdb的使用
- 三、Linux项目自动化构建工具-make/Makefile
- 3.1 概念
- 3.2 使用
- 3.3 原理
一、gcc的使用
首先我们知道一个C/C++程序运行的过程如下
- 预处理(进行宏替换)
- 编译(生成汇编)
- 汇编(生成机器可识别代码)
- 连接(生成可执行文件或库文件)
那linux下gcc又是怎么执行这其中的每一步呢?
gcc语法:
格式 gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]
预处理(进行宏替换)
- 预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等。
- 预处理指令是以#号开头的代码行。
- 实例:
gcc –E hello.c –o hello.i
- 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。
- 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。
编译(生成汇编)
- 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。
- 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。
- 实例:
gcc –S hello.i –o hello.s
汇编(生成机器可识别代码)
- 汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件
- 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
- 实例:
gcc –c hello.s –o hello.o
链接(生成可执行文件或库文件)
- 在成功编译之后,就进入了链接阶段。
- 实例:
gcc hello.o –o hello
运行选项 ESc , 文件后缀 iso
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
-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。
-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。
g++用来编译C++,使用方法基本类似gcc
二、gdb的使用
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
进入gdb调试模式
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。遇到断点停下,没有断点会直到程序结束。
start :运行程序到main函数的第一个执行(xing)行(hang) 停下来。
n 或 next:逐过程,单条执行。
s或step:逐语句,进入函数调用
break(b) 行号:在某一行设置断点
info b/break :查看断点信息。
b/break 函数名:在某个函数开头设置断点
delete/d n:删除序号为n的断点
print§: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。
display 变量名:跟踪查看一个变量,每次停下来都显示它的值(常显示)
continue(或c):从当前位置开始连续而非单步执行程序(运行到下一个断点)
finish:执行到当前函数返回,然后挺下来等待命令
until X行号:跳至X行
delete breakpoints(编号):删除所有断点
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
undisplay:取消对先前设置的那些变量的跟踪
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
set var:修改变量的值
quit:退出gdb
三、Linux项目自动化构建工具-make/Makefile
3.1 概念
- 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。 - 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。
- 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。
3.2 使用
我们在Makefile里面写上文件和文件的依赖关系和依赖方法,就可以直接使用make命令进行使用该方法。
以C语言编译为例:
如果有多个文件需要同时运行,在后面写上对应的依赖关系和依赖方法即可
但是make在文件没有被修改的时候只能使用一次,不能多次使用
Makefile里面可以写一种叫伪目标的东西,它表示总是可以运行
可以用来清理解决方案
Makefile常用的一些通配符可以简化代码:
- $@:表示依赖关系中的目标文件(冒号左侧)。
- $^:表示依赖关系中的依赖文件列表(冒号右侧全部)。
- $<:表示依赖关系中的第一个依赖文件(冒号右侧第一个)。
- %:表示同类型的文件。
3.3 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,
- make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
- 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。
- 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。
- 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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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