【Linux】使用gcc调试程序

【Liunx学习记录篇】-持续更新中~

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篇一：【Linux】VMware安装unbuntu18.04虚拟机-超详细步骤(附镜像文件）
篇二：【Linux】ubuntu18.04系统基础配置及操作
篇三：【Linux】用户与组的操作详细介绍
篇四：【Linux】管理Linux文件权限属性介绍
篇五：【Linux】使用数字表示法和文件表示法修改文件权限（超详细）
篇六：【Linux】配置网络和firewall防火墙（超详细介绍+实战）

一.安装gcc

1.认识gcc

GNU编译器集合（GNU Compiler Collection,gcc）是一套由GNU开发的编程语言编译器。它是一套GNU编译器套装，是以GPL许可证发行的自由软件，也是GNU计划的关键部分。gcc原本作为GNU操作系统的官方编译器，现已被大多数UNIX操作系统（如Linux、BSD、macOS等）采纳为标准的编译器。gcc同样适用于微软的Windows操作系统。

gcc原名为GNU C语言编译器，因为它原本只能处理C语言。但gcc后来得到扩展，变得既可以处理C++，又可以处理Fortran、GO.Objective-C/D，以及Ada与其他语言。

2.安装gcc

1.检查是否安装gcc

[root@master ~]# rpm -qa|grep gcc
libgcc-4.8.5-16.0.3.el7_4.2.x86_64

上述结果表示没有安装gcc

2.使用yum命令安装gcc

yum install gcc

安装完之后，我们再使用上面的rpm命令检查是否有软件包

[root@master etc]# rpm -qa|grep gcc
gcc-4.8.5-44.0.3.el7.x86_64
libgcc-4.8.5-44.0.3.el7.x86_64
[root@master etc]# 

如图所示就是成功安装gcc

二.编译与测试单一程序

1.编辑程序代码即源码

[root@master test]# vim hello.c //用c语言写的程序扩展名建议用.c
[root@master test]# cat hello.c 
#include 
int main(void)
{
	printf("Hello World\n");
}
[root@master test]# 

上面是用C语言的语法写成的一个程序文件。第一行的"#"并不是注解

2.开始编译与测试运行

[root@master test]# gcc hello.c 
[root@master test]# ll hello.c a.out 
-rwxr-xr-x 1 root root 8560 5月  11 17:11 a.out  <==此时会生成这个文件名
-rw-r--r-- 1 root root   65 5月  11 17:10 hello.c
[root@master test]# ./a.out 
Hello World <==运行结果
[root@master test]# 

在正常情况下，直接以gcc编译源码，并且没有加上任何参数，则可执行文件的文件名就会自动设置为a.out，并且能够执行./a.out这个可执行文件

将上面的例子的生成目标文件（Object File）来进行其他操作，而且可执行文件的文件名也不要用默认的a.out，可以使用以下命令：

[root@master test]# gcc -c hello.c 
[root@master test]# ll hello*
-rw-r--r-- 1 root root   65 5月  11 17:10 hello.c
-rw-r--r-- 1 root root 1496 5月  11 17:16 hello.o <==这就是生成的目标文件
[root@master test]# gcc -o hello hello.o <==小写字母o
[root@master test]# ll hello*
-rwxr-xr-x 1 root root 8560 5月  11 17:16 hello  <==这就是可执行文件（-o的结果）
-rw-r--r-- 1 root root   65 5月  11 17:10 hello.c
-rw-r--r-- 1 root root 1496 5月  11 17:16 hello.o
[root@master test]# ./hello 
Hello World
[root@master test]# 

以上例子主要是利用hello.o这个目标文件生成一个名为hello的可执行文件，可以得到hello以及hello.o两个文件，真正可以执行的是hello这个二进制文件

三.编译与链接主程序和子程序

1.撰写主程序、子程序

主程序：

[root@master test]# vim thanks.c
[root@master test]# cat thanks.c 
#include 
int main(void)
{
	printf("Hello World\n");
	thanks_2();
}

下面的thanks_2()就是要调用的子程序：

[root@master test]# vim thanks_2.c
[root@master test]# cat thanks_2.c 
#include 
void thanks_2(void)
{
	printf("Thank you!\n");
}
[root@master test]# 

2.编译与链接程序

1.将源码编译为可执行的二进制文件（警告内容可忽略）：

[root@master test]# gcc -c thanks.c thanks_2.c 
[root@master test]# ll
total 16
-rw-r--r-- 1 root root   68 5月  11 17:26 thanks_2.c
-rw-r--r-- 1 root root 1504 5月  11 17:28 thanks_2.o  <==编译生成的目标文件
-rw-r--r-- 1 root root   77 5月  11 17:23 thanks.c
-rw-r--r-- 1 root root 1560 5月  11 17:28 thanks.o   <==编译生成的目标文件
[root@master test]# gcc -o thanks thanks.o thanks_2.o   <==小写字母o
[root@master test]# ll thanks
-rwxr-xr-x 1 root root 8632 5月  11 17:29 thanks <==最终生成的可执行文件

2.运行可执行文件：

[root@master test]# ./thanks 
Hello World
Thank you!
[root@master test]# 

3.如果想要程序在运行的时候具有比较好的性能，或者是其他的调试功能，则可以在编译过程中加入适当的选项，例如：

[root@master test]# gcc -O -c thanks.c thanks_2.c  <== -O为生成优化的选项
[root@master test]# gcc -Wall -c thanks.c thanks_2.c
thanks.c: 在函数‘main’中:
thanks.c:5:2: 警告：隐式声明函数‘thanks_2’ [-Wimplicit-function-declaration]
  thanks_2();
  ^
thanks.c:6:1: 警告：在有返回值的函数中，控制流程到达函数尾 [-Wreturn-type]
 }
 ^
[root@master test]# 

上方代码的-Wall 是显示更详细的编译过程信息。上面的信息为警告信息，不用理会也没关系。

四.调用外部函数库：加入链接的函数库

1.编写一个计算三角函数的sin90°的程序

[root@master test]# vim sin.c
[root@master test]# cat sin.c
#include 
int main(void)
{
	
	float value;
	value = sin ( 3.14/ 2 );
	printf("%f\n",value);
}

[root@master test]# 

我们这样正常编译这个文件，会出现以下错误：

[root@master test]# gcc sin.c 
sin.c: 在函数‘main’中:
sin.c:6:10: 警告：隐式声明与内建函数‘sin’不兼容 [默认启用]
  value = sin ( 3.14/ 2 );
          ^
[root@master test]# 

这是因为C语言中的sin函数是写在libm.so函数库中的，而我们并没有将函数库加进去，我们对源代码进行这样更正：

[root@master test]# vim sin.c
[root@master test]# cat sin.c 
#include 
#include 
int main(void)
{
	
	float value;
	value = sin ( 3.14/ 2 );
	printf("%f\n",value);
}

[root@master test]# gcc sin.c -lm -L/lib -L/user/lib   <==重点在 -lm
[root@master test]# ./a.out  <==尝试执行新文件
1.000000
[root@master test]# 

-lm的解释：

• -l：加入某个函数库（library）
• -m：是libm.so函数库，其中，lib与扩展名（.a或.so）不需要写

五.使用gcc（编译、参数与链接）

1.仅将原始码编译为目标文件

仅将原始码编译为目标文件，并不制作链接等功能

[root@master test]# gcc -c hello.c

上述程序会自动生成hello.o文件，但不会生成二进制可执行文件

2.优化编译时的执行速度

在编译时，依据作业环境执行速度：

[root@master test]# gcc -O hello.c -c

上述程序会自动生成hello.o文件，并且进行优化

3.将链接的函数库填入

[root@master test]# gcc sin.c -lm -L/usr/lib -I/usr/include

• 在最终链接成二进制可执行文件时，这个命令经常执行
• -lm 指的是libm.so或libm.a函数库文件
• -L后面接的路径是函数库的搜索目录。
• -I后面接的是源码内的include文件所在的目录

4.将编译的结果生成某个特定的文件

gcc -o hello hello.c

5.在编译时，输出较多的信息说明

gcc -o hello hello.c -Wall

加入-Wall之后，程序的编译会变得较为严谨，所以警告信息也会显示出来

通常称-Wall或者-O这些非必要的选项为标志。因为我们使用的是C语言，有时也会简称这些标志为CFLAGS

六.总结

程序写好了接下来做的就是调试程序，程序的调试对于程序员或者Linux管理员来说也是至关重要的。
后期会持续更新我学习Linux以及在运维领域的学习记录，如果本篇文章对你有帮助，恳请大家支多多支持哦~