linux开发套件-gcc_makefile_ctags_cscope

1. gcc编译

gcc foobar.c会生成a.out可执行文件。

windows环境变量中配好mingw/gcc.exe，则默认生成a.exe，-o a则生成a.exe。

一个c项目的目录大概如下：

• src
• main.c
• include
• res
• bin(lib+so)
• debug
• release

1.1 编译步骤

c编译成可执行文件有4步：

1. 预处理：宏定义展开、头文件展开、条件编译、删除注释等，gcc -E a.c -o a.i；
2. 编译：检查语法，生成汇编文件，gcc -S a.i -o a.s
3. 汇编：由汇编文件生成二进制文件，gcc -c a.s -o a.o；
4. 链接：gcc a.o -o a_elf。

记法：参数esc，后缀iso。

头文件中的反斜杠是路径的意思。

-I指定头文件目录路径

-L指定库的目录，-l指定库的名字，注意名字不带lib和.a

-D编译时指定一个宏。

//-D DEBUG编译特使
#ifdef DEBUG
    printf("define DEBUG\n");
#endif

-O#指定优化等级，等级#范围0-3。

-Wall编译时输出提示信息，比如有变量未使用。

常用的是-g，保存调试信息，然后才能gdb调试。

gcc特点：

• 可移植，支持多种平台
• 不仅是个本地编译器，还能跨平台交叉编译
• 可解析多种语言
• 模块化
• 自由软件

1.2 静态库

命名规则：lib+库的名字+.a

发布时除了.a，还要有头文件以提供接口查询。

制作步骤

以库test为例：

1. 编译c文件-c生成.o文件
2. src目录下，ar rcs libtest.a *.o

记着把库移到库目录，把头文件和动态库发布给用户。

用户操作：gcc main.c -I include -L bin -l test -o myapp

或者gcc main.c -I include bin/libtest.a -o myapp

然后学一下nm（names）命令，nm litest.a可以查看有哪些.o文件；也可以跟可执行文件nm myapp。符号类型如下：

符号类型	说明
A	该符号的值是绝对的，在以后的链接过程中，不允许进行改变。这样的符号值，常常出现在中断向量表中，例如用符号来表示各个中断向量函数在中断向量表中的位置。
B	该符号的值出现在非初始化数据段(bss)中。例如，在一个文件中定义全局static int test。则该符号test的类型为b，位于bss section中。其值表示该符号在bss段中的偏移。一般而言，bss段分配于RAM中
C	该符号为common。common symbol是未初始话数据段。该符号没有包含于一个普通section中。只有在链接过程中才进行分配。符号的值表示该符号需要的字节数。例如在一个c文件中，定义int test，并且该符号在别的地方会被引用，则该符号类型即为C。否则其类型为B。
D	该符号位于初始话数据段中。一般来说，分配到data section中。例如定义全局int baud_table[5] = {9600, 19200, 38400, 57600, 115200}，则会分配于初始化数据段中。
G	该符号也位于初始化数据段中。主要用于small object提高访问small data object的一种方式。
I	该符号是对另一个符号的间接引用。
N	该符号是一个debugging符号。
R	该符号位于只读数据区。例如定义全局const int test[] = {123, 123};则test就是一个只读数据区的符号。注意在cygwin下如果使用gcc直接编译成MZ格式时，源文件中的test对应_test，并且其符号类型为D，即初始化数据段中。但是如果使用m6812-elf-gcc这样的交叉编译工具，源文件中的test对应目标文件的test,即没有添加下划线，并且其符号类型为R。一般而言，位于rodata section。值得注意的是，如果在一个函数中定义const char *test = “abc”, const char test_int = 3。使用nm都不会得到符号信息，但是字符串“abc”分配于只读存储器中，test在rodata section中，大小为4。
S	符号位于非初始化数据区，用于small object。
T	该符号位于代码区text section。
U	该符号在当前文件中是未定义的，即该符号的定义在别的文件中。例如，当前文件调用另一个文件中定义的函数，在这个被调用的函数在当前就是未定义的；但是在定义它的文件中类型是T。但是对于全局变量来说，在定义它的文件中，其符号类型为C，在使用它的文件中，其类型为U。
V	该符号是一个weak object。
W	The symbol is a weak symbol that has not been specifically tagged as a weak object symbol.
-	该符号是a.out格式文件中的stabs symbol。
?	该符号类型没有定义

优缺点

优点：发布程序时不需提供库；加载库快。

缺点：程序大；升级时要重新编译。

所以，制作.a第2步要选择性地编译静态库。

1.3 动态库

命名规则：lib+库的名字+.so

制作步骤

1. 生成与位置无关的.o，gcc -fPIC -c *.c
2. 将.o打包成共享库
3. gcc -shared -o libtest.so *.o [-I ../include]

同样移到库目录，把头文件和动态库发布给用户。

用户操作：gcc main.c -I include bin/libtest.so -o myapp

与位置有无关：

静态库的代码用到了绝对地址，编译时确定，每次运行都放在text段的固定位置；

c标准库、系统io函数还有动态库在运行时会加载进共享库段，用到了相对地址，每次位置不一样。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fNkLlzI3-1579073704037)(http://r.photo.store.qq.com/psb?/V11kR0B91ocBaQ/2clrAijkI8uvDse3ZrHc1y*XhdOwzrxrwCFXuxLJVJo!/r/dL8AAAAAAAAA)]

动态库可以用ldd查看so；windows中可以用depends.exe查看dll。

可以看到动态链接器ld-linux-x86-64.so，它会根据$PATH调用其它动态库。所以我们可以临时提供一个环境变量export LD_LIBRARY_PATH=./lib做测试，或把这个命令的路径改为绝对路径后添加进.bashrc。但通常不这样做。

不要把库直接复制进用户的lib目录，可能覆盖重名库。

通常使用下面这种方法：把动态库的路径写进动态链接器的配置文件/etc/ld.so.conf，sudo ldconfig [-v]更新。

现在，ldd就不会显示not found了。

2. makefile

main: main.c foo.o bar.o
    gcc main.c foo.o bar.o -o main

foo.o: foo.c
    gcc -c foo.c  
    
bar.o: bar.c
    gcc -c bar.c 
   
clean:
    rm *.o main

解释：目标文件main依赖于main.c和func.o，由gcc...生成。func.c一样。

执行make，则执行前两段；如果有错误或者重新编译，就执行make clean; make。

2.1 指定编译器

如果某天不用gcc了，上面的脚本就得手动一个个改。所以有下面的方法：

CC = g++

main: main.c foo.o
    $(CC) main.c foo.o -o main

foo.o: foo.c
    $(CC) -c foo.c  

clean:
    rm *.o main

其它参数也可以作为变量。

CC = g++
CFLAGS = -lm -Wall -g
main: main.c 
    $(CC) $(CFLAGS) main.c -o main

2.2 冲突情况

如果有main1.c和main2.c各有一个main，就只编译第一个。

# 执行
main1: main1.c func.o
    gcc main1.c foo.o -o main1

# 不执行
main2: main2.c func.o
    gcc main2.c foo.o -o main2

# 执行
func.o: func.c
    gcc -c func.c  

clean:
    rm *.o main1 main2

使用all就可以生成两个了.

all: main1 main2

main1: main1.c func.o
    gcc main1.c foo.o -o main1

main2: main2.c func.o
    gcc main2.c foo.o -o main2

func.o: func.c
    gcc -c func.c  

clean:
    rm *.o main1 main2

3. ctags

apt-get install ctags

ctags *.c *.h添加新文件。

vim打开后，:set tags=tag文件路径

常用快捷键

在项目根目录下执行ctags -R。代码变量处，ctrl+]转到定义，ctrl+t跳回。

4. cscope

ctags的强化版，同属sourceforge。

在项目根目录下执行cscope -Rbqk，生成cscope.out, cscope.in.out, cscope.po.out

cscope.out是基本的符号索引，后两个文件是使用"-q"选项生成的，可以加快cscope的索引速度。

• ctrl + \ , s，列出引用；ctrl+], ctrl+t和ctags一样。
• ctrl+space, s，search-------split in two horizontally.`
• CTRL-spacebar CTRL-spacebar s(just hold down the CTRL key and tap the spacebar twice), search----split vertically.
• :cscope find symbol foo (or, more tersely, “:cs f s foo”)—horizontal split
• :spl[it] filename–open a file in a new window via

:scscope，vertically。

except “s”:

• g finds the global definition(s) of a symbol,
• c finds all calls to a function,
• f opens the filename under the cursor (note: since Cscope by default parses all C header files it finds in /usr/include, you can open up most standard include files with this).

look in the cscope_maps.vim file for all of them, or read the Cscope man page