Linux编译器(gcc/g++)调试器gdb项目自动化构建工具(make/Makefile)版本管理git

news/2024/12/2 18:34:51/

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Linux编译器-gcc/g++&&调试器gdb&&项目自动化构建工具-make/Makefile&&版本管理git

  • 🔆gcc/g++的使用
    • 可执行文件的"生产"过程
    • gcc如何完成
      • 预处理
      • 编译
      • 汇编
      • 链接
    • 函数库
      • 函数库一般分为静态库和动态库两种
      • 静态C/C++库的安装
    • gcc选项
      • gcc选项记忆
  • 🔆gdb的使用
    • 背景
    • 常用选项
  • 🔆make的使用
    • 背景
    • 实例代码
    • 测试
    • 依赖关系
    • 依赖方法
    • 原理
    • 项目清理
  • 🔆Linux的第一个小程序-彩虹进度条
    • \r && \n
    • 行缓冲区
    • 彩虹进度条代码
  • 🔆git的使用
    • 安装git
    • 在gitee上创建仓库
    • 下载仓库到本地
    • git三板斧
      • 第一招git add
      • 第二招git commit
      • 第三招git push
  • 🔆结语

🔆gcc/g++的使用

可执行文件的"生产"过程

1.预处理（宏替换、去注释、头文件的展开、条件编译）(.i)
2.编译（生成汇编代码(.s)，进行词法、语法、语义分析，符号汇总）
3.汇编（生成可重定位的目标文件(*.o)）
4.链接（合并段表、符号表的合并、符号表的重定位）

gcc如何完成

格式gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

预处理

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 test.c –o test.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。

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编译

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 test.i –o test.s

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汇编

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 test.s –o test.o
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链接

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函数库

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“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

  • 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 test.o –o test.out
  • gcc编译器生成的可执行文件，默认是动态链接.
  • ldd命令可查看二进制可执行文件依赖的动态库:在这里插入图片描述
  • 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。
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静态链接和动态链接的生成的文件区别：
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静态C/C++库的安装

CentOS安装命令：
C静态库：sudo yum install -y glibc-static
C++静态库：sudo yum install -y libstdc++-static

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

gcc选项记忆

预处理、编译、汇编、链接：键盘左上角(ESc)
对应文件后缀：iso

🔆gdb的使用

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

常用选项

格式：gdb binFileName
退出：ctrl + d 或 quit
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。
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  • list／l 函数名：列出某个函数的源代码。
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  • r或run：运行程序。
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  • n 或 next：单条执行。
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  • s或step：进入函数调用
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  • break(b) 行号：在某一行设置断点
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  • break 函数名：在某个函数开头设置断点
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  • info break ：查看断点信息。
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  • finish：执行到当前函数返回，然后停下来等待命令
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  • 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
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  • p 变量：打印变量值。
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  • set var：修改变量的值
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  • continue(或c)：从当前位置开始连续而非单步执行程序
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  • run(或r)：从开始连续而非单步执行程序
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  • delete breakpoints：删除所有断点
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  • delete breakpoints n：删除序号为n的断点
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  • disable breakpoints：禁用断点
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  • enable breakpoints：启用断点
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  • info(或i) breakpoints：参看当前设置了哪些断点
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  • display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值
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  • undisplay：取消对先前设置的那些变量的跟踪
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  • until X行号：跳至X行
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  • backtrace(或bt)：查看各级函数调用及参数
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  • info(i) locals：查看当前栈帧局部变量的值
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  • quit：退出gdb
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🔆make的使用

背景

  • 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。
  • 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。

实例代码

test.h

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__ #include <stdio.h>#endif

test.c

#include "test.h"int Add(int x, int y) {int ret = x + y;printf("result:%d\n", ret);return ret;
}

main.c

#include "test.h"int main() {int a = 6;int b = 7;int c = Add(a,b);printf("c:%d\n", c);return 0;
}

Makefile

main.out:test.o main.ogcc $^ -o $@test.o:test.cgcc -c $<main.o:main.cgcc -c $<.PHONY:clean
clean:rm -f main.out *.o

测试

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依赖关系

Makefile文件的依赖关系是

main.out文件依赖test.o和main.o
test.o文件依赖test.c
main.o文件依赖main.c

依赖方法

Makefile文件的依赖方法是

gcc $^ -o $@
gcc -c $<

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

项目清理

  • 工程是需要被清理的。
  • 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。

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🔆Linux的第一个小程序-彩虹进度条

\r && \n

  • 回车是回到当前行的开头
  • 换行是换下一行，\n包含了换行和回车

行缓冲区

//这段代码会先打印"Helllo Linux!"，在等待5s，然后结束程序1 #include <stdio.h>2 3 4 int main() {5     printf("Helllo Linux!\n");6     sleep(5);                                                                                                                                          7     return 0;8 }    

//这段代码会先等待5s，然后打印"Helllo Linux!"，然后结束程序1 #include <stdio.h>2 3 4 int main() {5     printf("Helllo Linux!\r");                                                                                                                         6     sleep(5);7     return 0;8 }   

//这段代码会先等待5s，然后打印"Helllo Linux!"，然后结束程序1 #include <stdio.h>2 3 4 int main() {5     printf("Helllo Linux!");                                                                                                                           6     sleep(5);7     return 0;8 }     

//这段代码会先打印"Helllo Linux!"，在等待5s，然后结束程序1 #include <stdio.h>2 3 4 int main() {5     printf("Helllo Linux!\r");                                                                                                                         6     fflush(stdout);7     sleep(5);                                                                                                               8     return 0;                                                                                                               9 } 

//这段代码会先打印"Helllo Linux!"，在等待5s，然后结束程序1 #include <stdio.h>2 3 4 int main() {5     printf("Helllo Linux!");                                                                                                                           6     fflush(stdout);7     sleep(5);                                                                                                               8     return 0;                                                                                                               9 }

结论

在C语言中也有缓冲器，而且是行缓冲。

彩虹进度条代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define NUM 102#define NONE                "\033[m" 
#define RED                 "\033[0;32;31m" 
#define LIGHT_RED		 "\033[1;31m" 
#define GREEN			  "\033[0;32;32m" 
#define LIGHT_GREEN            "\033[1;32m" 
#define BLUE                     "\033[0;32;34m" 
#define LIGHT_BLUE              "\033[1;34m" 
#define DARY_GRAY             "\033[1;30m" 
#define CYAN                     "\033[0;36m" 
#define LIGHT_CYAN             "\033[1;36m" 
#define PURPLE                   "\033[0;35m" 
#define LIGHT_PURPLE           "\033[1;35m" 
#define BROWN                  "\033[0;33m" 
#define YELLOW                 "\033[1;33m" 
#define LIGHT_GRAY             "\033[0;37m" 
#define WHITE                "\033[1;37m"void process_bar() {//TO DOchar bar[NUM];char sym[] = {'|', '/', '-', '\\'};memset(bar, '\0', sizeof(bar));int i = 0;while (i <= 100) {switch((i%8)) {case 0:printf(RED);break;case 1:printf(GREEN);break;case 2:printf(BLUE);break;case 3:printf(CYAN);break;case 4:printf(PURPLE);break;case 5:printf(BROWN);break;case 6:printf(YELLOW);break;case 7:printf(WHITE);break;default:printf(NONE);break;}printf("[%-100s][%-3d%%][%c]\r", bar, i, sym[i%4]);bar[i++] = '#';fflush(stdout);usleep(30000);}printf(NONE"\n");
}int main() {process_bar();return 0;
}

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🔆git的使用

安装git

sudo yum install -y git

在gitee上创建仓库

略

下载仓库到本地

git clone [url]

git三板斧

第一招git add

git add [文件名]
将需要用git管理的文件告知git

第二招git commit

git commit . -m '备注信息'
"."表示当前目录
-m是选项，后面中的’'里面填写备注内容

第三招git push

git push
同步到远端服务器上
需要填入用户名和密码，同步成功后刷新Gitee页面就可以看到代码的改动了。

🔆结语

到这里这篇博客已经结束啦。
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如果有什么疑问或不同的见解，欢迎评论区留言欧👀


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