C++(2)-Mac + VScode + C++编译、运行、调试

1. g++ 与 编译

C++程序可运行: 编辑器 编写C++源代码 -> 编译器 编译源代码 生成 可执行文件。在Mac上 可使用 VsCode 编辑C++源码，使用g++/clang++ 编译源码。 (不同操作系统[Mac, Windows, Ubuntu]，C++编译流程都是一致的，只是支持流程的编译工具不同。)

编译器：

1. g++ 是GNU 亲儿子，Ubuntu 等常用发行版标配。
2. clang++ 是后起之秀，配合 llvm，以优秀前端闻名于世，现在已经是 Mac(XCode) 默认编译器。

编译流程包括：预处理 - 编译 - 汇编 - 链接
gcc编译套件: 一个以"gcc"命令为首的源码施工队，施工队有四个成员：gcc、cpp、as、ld， 支持了四个操作流程

// 1. 预处理 (.cpp -> .ii)
//		a. 将宏定义展开,将头文件(.h)内容展开至源文件中；
//      b. 删除注释；添加行号和文件标识等；
//      c. 预处理完产生一个.ii文件（c语言编译将产生一个.i文件）
//  	d. cpp为C Preprocessor的缩写，> 表示输出到文件
//      e. cpp 等价于  (TODO)， 还有一个g++的家伙
cpp demo.cpp > demo.ii    
// 		f. 另外两个用于产生.ii文件命令, 其中-o参数用于指定输出文件命
g++ -o demo.ii -E demo.cpp
g++ -o demo.ii demo.cpp

// 2. 编译 (.ii -> .s)
//		对.ii文件进行词法/语法/语义分析，生成相应的汇编文件(.s文件)
g++ -o demo.s -S demo.ii

// 3. 汇编 (.s -> .o/.obj)
// 		将汇编文件转换成二进制目标文件.o .obj结尾
as -o demo.o demo.s
g++ -o demo.o demo.s   //  g++同样可以实现

// 4.连接 (.o -> .exe)
//    将目标文件和C++库函数连接，将涉及到的库代码合并到目标代码中
//    生成demo.exe可执行文件
g++ -o demo.exe demo.o

// gcc 版本的命令
// 1. 预处理：gcc -E，展开宏，头文件
// 2. 编译：  gcc -S，C语言->汇编语言  
// 3. 汇编：  gcc -c，汇编语言->机器语言
// 4. 链接：  ld    ，链接相关的.o文件--     

回忆 hello world的执行过程：mac+vscode, 在终端上输入

g++ main.cpp -o main   
"/Users/chenyingying/CppProject/Helloworld/"main
// 即可运行，（猜测）第一条语句是不是包括了预处理，编译，汇编，连接于一体，生成mac/linux下可执行文件main.out文件。输入目录运行对应的可执行文件。

2. Mac 编译环境配置

2.1 查看编译器情况

// g++ --version
// clang++ --version
// 默认安装了，没说没装怎么办呀
(base) chenyingying@chenyingyingdeMacBook-Air ~ % g++ --version
Configured with: --prefix=/Library/Developer/CommandLineTools/usr --with-gxx-include-dir=/Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include/c++/4.2.1
Apple clang version 11.0.3 (clang-1103.0.32.62)
Target: x86_64-apple-darwin19.6.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin

(base) chenyingying@chenyingyingdeMacBook-Air ~ % clang++ --version
Apple clang version 11.0.3 (clang-1103.0.32.62)
Target: x86_64-apple-darwin19.6.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin

2.2 安装插件C/C++，C/C++ Clang Command Adapte

VSCode插件： 安装C/C++、C/C++ Clang Command Adapte两款插件，以获得C++语法高亮、错误检查和调试等功能。

2.3 Demo - hello world

本地新建文件夹，在VScode中打开该文件夹 -> 新建文件New file -> 编写hello word代码，文件保存为main.cpp -> 代码编译，运行，调试

step1. 新建文件夹

step2. 添加一个新文件

step3. 在文件中编辑 hello word内容，右键文件名保存文件为main.cpp文件（文件名可以自定义xxx.cpp）

#include 
using namespace std;
int main(){
    cout << "hello world" << endl;
    return 0;
}

step4. 代码编译，运行，调试(无法断点调试TODO)

(base) chenyingying@chenyingyingdeMacBook-Air DebugTest % g++ main.cpp -o main                         
(base) chenyingying@chenyingyingdeMacBook-Air DebugTest % /Users/chenyingying/CppProject/DebugTest/main
hello world1

2.4 runcode 插件编译运行

1.右键文件名，点击“RunCode”即可编译运行文件，很方便；但无法Debug。

运行文件后在“OUTPUT”中输出相应的内容

2.5 修改配置文件->编译运行调试

参考博文（对配置文件的介绍比较详细）：https://www.jianshu.com/p/7c6599f21052

在使用vscode进行c++调试最重要的是需要launch.json文件(负责调试程序)。但是经常也需要tasks.json文件(负责编译程序).

step1: 编译调试文件生成

1. way1–按钮生成
   
   
   
   此时VSCode会在你的工程目录下自动新建一个.vscode的文件夹，并新建了launch.json和task.json的文件.
   
   
2. way2: 命令引导
   task.json–(shift+command+p -> Tasks:Configure Tasks, -> Create tasks.json form templates -> Others )
   launch.json–(shift+command-> Debug->c++(GDB/LLDB)）

step2: 修改文件内容
参考博文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/103308900?from_voters_page=true复制以下的两个文件内容
参考博文：https://www.jianshu.com/p/7c6599f21052 文件参数含义介绍的比较清晰
launch.json

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "type": "lldb",
            "request": "launch",
            "name": "Debug",
            //"program": "${workspaceFolder}/test.out",
            //上一行是官方写法，但是不同的cpp调试都要改配置，非常麻烦
            "program": "${workspaceFolder}/${fileBasenameNoExtension}",
            "args": [],
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "preLaunchTask": "Build with Clang"
        }
    ]
}

task.json

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "Build with Clang",//这个任务的名字在launch.json最后一项配置
            "type": "shell",
            "command": "clang++",
            "args": [
                "-std=c++17",
                "-stdlib=libc++",
                //"test.cpp",这里是官方写法，不具有普遍性，注意两个配置文件的统一性即可
                "${fileBasenameNoExtension}.cpp",
                "-o",
                //"test.out",
                "${fileBasenameNoExtension}",
                "--debug"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            }
        }
    ]
}

step3：编译运行，按“⇧⌘B”编译，编译成功将生成可执行文件a.out 和main 小黑框

双击main 小黑框，运行结果展示在界面上。

step4: 调试 在需要调试的文件（避免报文件找不到错误）底下执行调试操作（一下两个图都能开启调试）


在teminal中能看到程序输出的信息，左边的watch栏可以查看变量的情况。

2.6 Warning: Debuggee TargetArchitecture not detected, assuming x86_64

完成第3步的设置，正常就可以设置断点调试，设置断点。“Fn+f5”开启调试，但是可能在调试窗口中显示：

Warning: Debuggee TargetArchitecture not detected, assuming x86_64.

出现这个warming的原因：因为Catalina不再支持lldb调试。
解决：安装插件CodeLLDB（用来debug，解决Catalina不支持lldb调试问题）

3. gdb调试

GNU debugger–Richard Stallman设计的。要想通过gdb调试，必须在编译时加上调试接口，即-g

gcc -g ./rubbish.c input.c readfile.c -o rubbish19_debug
gdb ./rubbish19_debug

gdb 的一些常用指令：

1. run/r–进入调试状态后，运行代码
2. break/b–设置断点break 12 # 在源码12行设置断点
3. list/l–显示源代码
4. continue/c–继续执行直至下一个端点或者结束
5. print/p–打印变量的值
6. examine/x–查看指定内存地址中的数据，（只能查看当前被调试程序能够非法访问的地址）
7. next/n–单步执行命令。

MAC上使用gdb(完美解决)(证书没有添加成功，sudo应该可以跑)

gdb 查 core

sudo service apport stop    # 关掉某些服务

ulimit -c unlimited         # 启动某些东西

xxxbuild_run app1_test     # 编译运行某个文件，产生core文件 v

cat /proc/sys/kernel/core_pattern   # 查看core文件生成的路径

cd xxx/test                # cd core 文件目录

gdb app1_test core   	  # gdb 调试出core文件

bt                        # 跳转到出core的地方

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参考博文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/106935263?utm_source=wechat_session
参考博文：
Mac下使用VScode进行C/C++开发：https://www.cnblogs.com/lianshuiwuyi/p/8094388.html
vscode的逻辑是你可以创造很多工作区，每个工作区可以有不同的配置。每个工作区下当然要有项目文件夹，
参考博文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/106935263?utm_source=wechat_session