【Linux从0到1】第四篇：Linux开发工具（下）

---

一、Linux编译器-gcc/g++使用

1.1 背景知识

1. 预处理（进行宏替换)
2. 编译（生成汇编)
3. 汇编（生成机器可识别代码）
4. 链接（生成可执行文件或库文件)

1.2 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(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 mytest.c.c –o mytest.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 mytest.i –o mytest.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 mytest.s -o mytest.o
  
  
  
  注意：这里汇编形成的二进制文件不可以被直接执行。（一般它叫做可重定向目标文件）
  
  

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 mytest.o -o mytest
  

在这里涉及到一个重要的概念:函数库

• 我们的C程序中，并没有定义“printf”的函数实现,且在预编译中包含的“stdio.h”中也只有该函数的声明,而没有定义函数的实现,那么,是在哪里实“printf”函数的呢?
• 最后的答案是: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,这样就能实现函数“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。
  

静态链接vs动态链接

• 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
  
• 更改为静态链接
  
  报错原因：在新版本的linux 系统下安装 glibc-devel、glibc和gcc-c++时，都不会安装libc.a. 只安装libc.so. 所以当使用-static时，libc.a不能使用。只能报找不到libc了。
  

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

1.3 g++基本使用

二、Linux调试器-gdb使用

2.1 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

2.2 开始使用

进入调试：gdb binFile
退出： ctrl + d 或 quit

这是为什么呢？
vs当中有debug和release两种发布方式。
一个程序可以被调试，改程序一定被添加了一些debug信息。

gcc默认编译生成的程序是release版本。可以更改为debug方式

调试命令：
以下面的代码进行调试命令

• 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。
• run(或r)：从开始连续而非单步执行程序
  
• break(b) 行号：在某一行设置断点
• info break ：查看断点信息。
• info(或i) breakpoints：参看当前设置了哪些断点
  
• n 或 next：单条执行。
• s或step：进入函数调用
  
  
• 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
  
• p 变量：打印变量值。
• 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
• finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令
  
• continue(或c)：从当前位置开始连续而非单步执行程序
  
• until X行号：跳至X行
  
• 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
  
• set var：修改变量的值
• 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
• break 函数名：在某个函数开头设置断点

三、Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

3.1 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。

3.2 实例

有几个细节需要看一下：

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

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“hello”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
3. 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。
4. 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）
5. 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。
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

补充：

四、使用 git 命令行

4.1 安装 git

• yum install git

在创建好的项目页面中复制项目的链接, 以备接下来进行下载

下载项目到本地


三板斧第一招: git add
将需要用 git 管理的文件告知 git

三板斧第二招: git commit
提交改动到本地

三板斧第三招: git push
同步到远端服务器上