Linux中gcc/g++ gdb make/Make 的基本使用和理解

1. gcc/g++的基本使用

1. gcc和g++是两种编译器，也就是用来编译c/c++源文件的编译器，其中，gcc用来编译c语言，而g++用来编译c++；
2. 当然由于c++兼容c,所以说，g++也是可以编译c语言源文件的，但是我们不经常这么做；
3. gcc和g++的使用没有区别，区别的地方就是编译不同的源文件；
4. 所以说，我们只要知道如何编译c语言的源文件，那么我们就会编译c++源文件了；也就是说gcc会使用，g++也会使用；

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gcc的一般选项使用：

-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.
-w 不生成任何警告信息。
-Wall 生成所有警告信息。

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而一个C语言源文件到可执行文件中，是需要经过以下4个步骤；

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
gcc hello.o -o hello

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当然，我们正常使用gcc，并不需要拆解4个步骤使用；
而是可以直接gcc hello 就会默认生成一个a.out的可执行程序了；

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2. 静态库，动态库的基本概念

形式上：Linux中静态库是以 。a 结尾；动态库是以 .so结尾；

1. 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”；
2. 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”；
3. 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 hello.o –o hello
4. 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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其实简单的说，静态库是复制别人写好的代码，到你写的代码中，你就可以直接调用静态库的函数使用了；
而动态库，就是你写的代码，去调用别人的库，在别人的库中执行完代码，再把代码的结果返回到你的源程序，然后你再继续执行；就是类似这种感觉；动态库不好的就是，库的有和没有，都是不确定的，你不知道链接到的动态库是否还存在，假如不存在了，那么你就会无法链接成功；

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我们通过file 命令查询一下，默认gcc编译是否为链接动态库；

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3. gdb的基本使用

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；

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-g选项是给可执行二进制文件加上了可调式信息;

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测试假如不加-g选项时候，gcc编译的源文件是否可以调试

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通过 readelf -S 命令查看a.out文件的短信息，发现也没有debug信息

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加 -g选项 gcc 编译后，再用 readelf -S 查看 a.out的短信息；
多了debug信息：说明可以调试该文件；

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gdb常用的调试命令：

l或 list 行号：显示binFile源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。
l或 list 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。也可以逐过程执行
s或step：进入函数调用,单步执行
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，然后停下来等待命令
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。打印一次，之后不会再显示
continue(或c)：从当前位置开始连续而非单步执行程序，直接当达下一个断点
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

l 1 表示从第一行开始显示代码，假如直接l的话，那么不会从第一行开始显示，会按默认方式显示代码；
使用 l 1后，之后可以直接l, 这样可以直接显示后面的一些代码；

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gdb调试还是要自己多尝试，才会熟悉如何使用该工具；

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make/Make 的基本使用

打开Makefile文件写入图下面的内容

make编译后，就可以形成可执行文件了；

如果要删除：用rm mybin就行；但是这种方式比较坨；
我们可以在Makefile文件里编写如下指令：

然后再敲 make clean 就可以清理项目了，也就是可以清理可执行文件 mybin;

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原理讲解

语法：

编写makefie就是编写依赖关系和依赖方法

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总是被执行的理解

有了伪目标执行多次也没关系。如下图：伪目标的是被.PHONY:修饰的


编译项目是有成本的，上面的多次编译的方式是不推荐的，所以不希望可执行文件被修饰伪伪目标

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从大方向理解Makefile

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最终的Makefile的写法

上面的 图代码
%.o:%.c
gcc -c $<
等价下面的图

有了最终版本的Makefile 以后只要编译文件，如果有更多的.c文件那么只需要修改第一行的依赖关系列表那些.o文件就可以了；
当然如果多到很多的.c文件，依次的些.o文件不现实，我们makefile是由专门的函数处理的。但是这个以后再讲；

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