Linux工具【2】（调试器gdb、项目自动化构建工具make/Makefile）

引言

在上一篇文章中介绍了Linux中的编辑器vim与编译器gcc与g++：
戳我看vim与gcc详解哦

在本篇文章中将继续来介绍Linux中的工具：调试器gdb与项目自动化构建工具make/Makefile

调试器gdb

介绍

在Windows环境中，我们使用vs时，常常会逐过程与逐语句地调试代码以更高效地寻找到错误的位置。在Linux中也有其调试器，即gdb：

前面我们应该知道，程序的发布版本有两种，即调试版本Debug与发布版本Release。Debug版本中包含有调试信息，所以可以支持调试；而Release版本中不包含调试信息，同时还进行了一些优化。
在vs中我们可以调整发布版本：

在Linux中默认的发布版本为Release版本，无法直接进行调试，需要以Debug版本发布才可以：
使用 gcc 原文件 -o 可执行文件 -g 就可以实现按照Dubeg版本发布：

显然，Release版本比ebug版本多占一些空间，即调试信息所占的空间。

常用指令

为方便展示，使用vim编辑一段代码：

1. gdb 可执行程序名进入调试环境：
   

2. list／l 行号：从某行开始显示源代码，不加行号默认从第一行开始显示，连续l接着上次的位置往下列（可以直接回车默认输入上次的指令），每次列10行：
   

3. list／l 函数名：列出某个函数的源代码，其实就是从某个函数开始显示10行代码，也可以继续向下显示：
   

4. r/run：运行程序，就相当于我们vs环境中调试时的f5，从头开始执行程序，遇到断点会停止运行：
   continue / c：从当前位置开始连续执行程序，遇到断点会停止运行
   

5. break/b 行号：在某一行设置断点
   设置断点后，再r运行程序时就会在断点处停下：
   

6. break/b 函数名：在某个函数开头设置断点
   设置后断点的行数为函数的第一行代码：
   

7. info/i break/b ：查看断点信息
   

8. delete breakpoints n / d n：删除序号为n的断点
   

9. delete breakpoints / d：删除所有断点
   

10. disable breakpoints：禁用断点
    断点在禁用后，断点会继续保留，但是在运行时并不会在该断点处停止：
    

11. enable breakpoints：启用断点
    

12. n / next：逐过程执行
    相当于vs环境中的f10，即不进入函数，逐过程执行。在执行时会显示当前执行的语句，返回值：
    （在使用逐过程逐语句执行时，首先需要r运行起来，从断点处开始执行）
    

13. s / step：逐语句执行
    相当于vs环境中的f11，即进入函数，逐语句执行。在执行时会显示当前执行的语句，返回值：
    

14. finish：执行到当前函数返回，然后停下来等待命令
    有时候在进入函数后，其中的代码过于繁琐，这时再逐过程的执行到结束就会很麻烦，所以finish就可以直接执行到函数结束：
    假设存在一函数func：
    
    在进入这个函数后就可以finish到函数结束：
    

15. p 变量名：打印变量值
    

16. set var 变量名 = val：修改变量的值
    

17. display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值
    跟踪显示变量时，也是有序号的。
    

18. undisplay 序号：取消对变量的跟踪显示
    通过序号取消跟踪：
    

19. until X行号：运行至X行
    

20. quit/ q：退出gdb
    

自动化构建工具make/Makefile

介绍

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：

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，我们写好之后，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，能够解释makefile中指令。一般来说，大多数的IDE（集成开发环境）都有这个命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。

在使用make命令后，会在当前工作目录下寻找makefile文件并进行自动的解释构建

使用

依赖关系与依赖方法

我们在通过原文件生成目标文件时，目标文件需要依赖原文件在可以产生，没有原文件就没有目标文件，这就是依赖关系；而如何通过原文件生成目标文件的方法即依赖方法。

例如我们有头文件test.h与源文件test.c，要生成一个可执行文件test。 其中test依赖test.h与test.c就是依赖关系，gcc test.h test.c -o test 就是对应的依赖方法。

编辑Makefile

寻找逻辑：

1. 当make在当前工作目录下找到makefile / Makefile文件后 ，会找到其开始的第一个文件为目标文件；
2. 如果目标文件不存在，或是其所依赖原文件的文件修改时间要比目标文件新，就会执行后面所定义的命令（依赖方法）来生成目标文件；
3. 如果目标文件所依赖的原文件不存在，那么make会在Makefile中继续寻找目标为该原文件的依赖关系与依赖方法，以生成该文件；
4. 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；
5. 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。

所以在编辑Makefile时，首先就要写出目标文件及其依赖文件：

test: test.c test.h

然后在其下一行写出其依赖方法，需要注意的是，依赖方法前的空格必须为Tab，否则会报错：
（在书写时，简便起见，所有目标文件可以用 $@ 表示，所有依赖文件可以用 $^表示）

	gcc -o $@ $^ -std=c99

到现在，我们的Makefile就可以简单进行使用了（这里有一个简单的for循环来测试）：

伪目标

make在使用时，当目标文件已经存在，且其最新修改时间比其依赖文件晚的话，连续make是不会生成多个目标文件的：

而伪目标是可以总是被执行的，即任何时候想要执行都是可以的，用.PHNOY修饰。

生成的工程是需要被清理的，但是清理操作显然不能因为该目标文件已存在就不执行。所以clean这样的目标文件就可以被声明成伪目标（clean这个目标文件不需要依赖文件，只需要借助它来执行其下的删除指令即可）：

.PHNOY: clean    //声明伪目标文件
clean:           //依赖关系（无依赖文件）
      rm -f test //依赖方法

有了伪目标后，就可以随时清理程序了。需要make clean命令：

总结

到此，关于Linux工具的基本知识就全部介绍完了

如果大家认为我对某一部分没有介绍清楚或者某一部分出了问题，欢迎大家在评论区提出

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