Linux开发工具使用(gdb, makefile)

 一.Linux调试器-gdb使用

1.前提补充

①程序的发布方式有两种，debug模式和release模式

②Linux 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

④debug版本程序本身会被加入更多的调试信息，以便以调试

                

⑤readlef指令，读取一个可执行程序的段构成 

                        

2.gdb调试

【调试】
①「run/r」：运行代码（启动调试）。

                         

②「next/n」：逐过程调试。
③「step/s」：逐语句调试(进入函数)。

④「until 行号」：跳转至指定行。
⑤「finish」：执行完当前正在调用的函数后停下来（不能是主函数）。
⑥「continue/c」：运行到下一个断点处。

                        

⑦「set var 变量=x」：修改变量的值为x。

⑧「quit/q」：退出gdb。

                                 

【显示】
①「list/l n」：显示从第n行开始的源代码，每次显示10行，若n未给出则默认从上次的位置往下显示.。

                        

②「list/l 函数名」：显示该函数的源代码。

                        

③「print/p 变量」：打印变量的值。

④「print/p &变量」：打印变量的地址。

                        
⑤「print/p 表达式」：打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值。
⑥「display 变量」：将变量加入常显示（每次停下来都显示它的值）。

                

⑦「display &变量」：将变量的地址加入常显示。
⑧「undisplay 编号」：取消指定编号变量的常显示。

                
⑨「bt」：查看各级函数调用及参数。

⑩「info/i locals」：查看当前栈帧当中局部变量的值。

 

                         

【断点】
①「break/b n」：在第n行设置断点。

②「break/b 函数名」：在某函数体内第一行设置断点。
③「info breakpoint/b」：查看已打断点信息。

                

④「delete/d 编号」：删除指定编号的断点。
⑤「disable 编号」：禁用指定编号的断点。
⑥「enable 编号」：启用指定编号的断点。

                

二.Linux项目自动化构建工具-make/Makefifile

1.make/Makefile的重要性

• 会不会写Makefile，从侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力。
• 一个工程的源文件不计其数，按照其类型、功能、模块分别放在若干个目录当中，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，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。
• mak是一个命令工具，是一个解释Makefile当中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命令，例如：Delphi的make，VisualC++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，makefifile是一个文件 ，两个搭配使用，完成项目自动化构建。

(1)为什么要存在make、makefile ?
在vs当中，项目管理(多文件管理)，vs帮我们自动管理的!
在Linux中，维护项目文件关系的工作。需要让make、makefile来完成

(2)什么是make，makefile ?
make是执行依赖关系和依赖方法的命令，makefile是维护该机制的文件，makefile里面保存的是项目的依赖结构!

(3) 怎么用make，makefile ?        
依赖关系:决定了能不能这样做.

依赖方法:决定了如何做，我要干什么.

                

2.关于依赖关系和依赖方法 

①两种编译思想

比较推荐先形成.o再进行链接，原因:
①直接gcc编译把源文件形成可执行没有问题，只是维护成本高一些(当头文件包含源文件有上百条，你只改了一个文件的内容那么剩下的99个文件就要重新编译从预处理开始，当文件多的时候，重新编译耗费的时间很多)
②当我形成 .o 文件，一个文件改了，我只需要重新生成那一个.o 目标文件，再链接起来就可以，剩下的99个文件就没有被重新编译，这样的话编译的效率比较高。

                        

②引入makefile/Makefile

 (1)单文件

 

                 

(2)通过仔细步骤更好理解依赖关系和依赖方法

                

(3)多文件

                         

(4)Makefile文件的高效写法

•  左边为依赖关系，以 : 为分隔，右边是依赖文件列表
• $@:代表依赖关系中的目标文件(冒号左侧)
• $^:依赖关系中的依赖文件列表(冒号右侧全部)
• $<:依赖关系中的第一个依赖文件 (冒号右侧第一个)
• gcc/g++携带-c选项时，若不指定输出文件的文件名，则默认输出文件名为xxx.o，所以这里也可以不用指定输出文件名。

                

(5)编译文件，编译器是如何知道我的生成可执行程序需要被重新编译了?

根据文件的修改时间来的，因为用户不可能同时修改多个文件，所以文件修改总是有先后顺序的。又因为，源文件和可执行程序时间总是交叉。

                        

3. make原理

• make会在当前目录下找名字为“Makefile”或“makefile”的文件。
• 如果找到，它会找文件当中的第一个目标文件，在上面的例子中，它会找到mytest这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
• 如果mytest文件不存在，或是mytest所依赖的后面的test.o文件和main.o文件的文件修改时间比mytest文件新，那么它就会执行后面的依赖方法来生成mytest文件。
• 如果mytest所依赖的test.o文件不存在，那么make会在Makefile文件中寻找目标为test.o文件的依赖关系，如果找到则再根据其依赖方法生成test.o文件（类似于堆栈的过程）。
• 当然，你的test.c文件和main.c文件是存在的，于是make会生成test.o文件和main.o文件，然后再用test.o文件和main.o文件生成最终的mytest文件。
• 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。
• 在寻找的过程中，如果出现错误，例如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错。
   

                         

4. 项目清理(make clean)

 

                 

(1) 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。

(2)  .PHONY后面接伪目标，clean就是伪目标，伪目标:依赖方法总是被执行。

                         

                

三.Linux小程序(进度条)

1.关于缓冲区 

(1)先打印，后sleep等待2s。

(2)没有\n，先sleep等待2s，再打印。 

 

(3)通过(1)(2)的对比，发现缓冲区的存在

缓冲策略:

1.无缓冲 : (直接输出)也就是不进行缓冲，标准出错情况stderr是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

2.行缓冲: 在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行(\n)时才进行实际的I/O操作。典型代表是标准输入(stdin)和标准输出(stdout)。

3.全缓冲 : 在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写

刷新策略: 

1.行刷新(\n)          2.程序结束(return)      3.强制刷新(fflush)

显示器对应的是行缓冲，行刷新，即当缓冲区当中遇到’\n’或是缓冲区被写满才会被打印出来，而在(2)当中并没有’\n’，所以字符串先被写到缓冲区当中去了，然后sleep2秒后，程序运行结束时才将打印到显示器当中。

2.\r和\n

\r： 回车，使光标回到本行行首。
\n： 换行，使光标下移一格。

                        

3.程序

 结果: