【Linux】编译器gcc/g++、调试器gdb、项目自动化构建工具make/Makefile、git

[1] gcc/g++

gcc - - ->编译C语言
g++ - - ->编译C++ 或 C语言

预处理、编译、汇编、链接

Linux gcc生成可执行程序的4个步骤: 预处理、编译、汇编、链接

gcc如何完成?
格式: gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

1. 预处理(宏替换、头文件展开、去注释、条件编译)
   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。

2. 编译（语法语意的检测，将源代码转化为汇编代码）
   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

3. 汇编（将汇编代码转化为机器可识别的代码[二进制代码]）
   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

4. 链接（生成可执行文件）
   用目标文件和库文件生成生成可执行程序
   静态链接：需要加选项 -static
   动态链接：默认是动态链接
   实例: gcc hello.o –o hello

• • • // 记忆：ESc iso

函数库

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,是在哪里实现“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。

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”,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,如下所示。gcc hello.o –o hello
3. 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。
   格式：file [文件名] - - - 查看文件的详细信息
   格式：ldd [文件名] - - - 列出动态库依赖关系

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，但是需要系统有动态库.
-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。

[2] gdb

1. 介绍：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
2. 使用：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
   实例：gcc test.c -o mytest -g
   加上-g选项以后，gcc在编译是会做以下额外的操作：
   （1）创建符号表，符号表包含了程序中使用的变量名称的列表。
   （2）关闭所有的优化机制，以便程序执行过程中严格按照原来的C代码进行。
3. 开始使用： gdb [文件名]
4. 退出：ctrl + d 或 q
5. 调试过程中的常用命令：
   l (list)：列出某个函数的源代码。
   r(run)：运行程序。
   b [行号]：在某一行设置断点
   i b：查看所有断点信息
   disable [断点序号]：使断点失效
   enable [断点序号]：使断点生效
   n(next)：逐过程执行
   s(step)：逐语句执行
   p(print) [变量名称]：打印变量值
   
   bt：查看调用堆栈
   
   list／l 行号：显示文件的源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。
   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，然后挺下来等待命令
   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
   p 变量：打印变量值。
   set var：修改变量的值
   continue(或c)：从当前位置开始连续而非单步执行程序
   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

coredump文件：内核转储文件，保存的是进程在崩溃的一瞬间内存的映像。

[3] make/Makefile

1. make是解释器，解释makefile文件。makefile是书写编译规则的文件

2. make解释makefile文件，可以自动化构建项目，自动化生成可执行程序

3. makefile文件书写规则：

4. make的解释makefile文件的规则
   (1)make会在当前目录下找名为“makefile”或“Makefile”的文件
   (2)永远只为生成第一个目标对象而服务
   (3)若目标对象相对于依赖对象而言，较新，则不生成
   (4)make在生成第一个目标对象的时候，如果依赖对象也需要后续生成，则先 生成依赖对象之后，使用依赖对象生成目标对象
   

5. 伪目标
   格式： .PHONY：目标对象
   ----------目标对象：
   ----------------执行命令

[4] git/Github

安装git： yum install git

使用Github创建项目

下载项目到本地
创建好一个放置代码的目录：git clone [url]
这里的 url 就是刚刚建立好的 项目 的链接.

三板斧第一招: git add
将代码放到刚才下载好的目录中：git add [文件名]
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：git commit .
最后的 “.” 表示当前目录
提交的时候应该注明提交日志, 描述改动的详细内容.

三板斧第三招: git push
同步到远端服务器上：git push
需要填入用户名密码. 同步成功后, 刷新 Github 页面就能看到代码改动了.