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1、1,实验三 linux环境C语言开发工具,一、实验目的： 1、 掌握VI（VIM）的使用方法； 2、 掌握嵌入式C语言的编译方法； 3、 掌握程序的调试和执行方法。,2,实验三 linux环境C语言开发工具,二、实验要求： 1、认真阅读电子版教材，学习VI的使用方法； 2、用Vi编写一简单C语言程序； 3、编程C语言程序； 4、调试和运行C语言程序； 5、书写实验报告。,3,三、实验原理,vi是Linux系统中的全屏幕文本编辑器，是最常用的文本编辑工具软件之一。vi是字符界面下最常用的编辑工具，其功能强大，占用资源少，但不支持鼠标操作。现在出现了图形界面下的vi，称为VIM，启动菜单选项为“开
2、始应用程序实用工具VIM编辑器”，支持鼠标操作，有类似其他软件的菜单和快捷按钮。字符界面下vi的操作规则可以用在图形界面下的VIM中，本书主要介绍字符界面的vi。 vi有命令行状态和文本编辑两种状态，vi的命令行状态的命令丰富，功能强大，在命令行状态下按Insert键或者输入i、I、a等字符进入编辑状态，在编辑状态按Esc键可以回到命令行状态。,4,(1)命令行模式 用户在用vi编辑文件时，最初进入的为一般模式。在该模式中可以通过上下移动光标进行“删除字符”或“整行删除”等操作，也可以进行“复制”、“粘贴”等操作，但无法编辑文字。,(3)底行模式 在该模式下，光标位于屏幕的底行。用户可以进行文
3、件保存或退出操作，也可以设置编辑环境，如寻找字符串、列出行号等。,(2)插入模式 在该模式下，用户才能进行文字编辑输入，用户可按ESC键回到命令行模式。,vi编辑器的3种模式,5,在命令提示符下输入命令vi，回车后，即可启动vi编辑器,启动vi编辑器,6,编辑文件,启动vi编辑器时，vi编辑器处于命令模式，敲击键盘i键，进入文本输入模式，接下来可以输入字符，用Backspace或者Del键删除字符，用回车键控制换行，用上下左右光标键移动位置。请按下图编辑文件。,7,保存退出退出,按Esc键，使vi进入命令模式,然后按shift+:进入底行模式 然后输入命令 :wq 文件名 保存退出 例如 :w
4、q hello.c 注释：wq（write quit的缩写） 或者输入命令 :q！ 不保存退出,8,打开/新建文件,vi 目录名 文件名 如果给出的文件名是目录下不存在的文件，则vi编辑器会新建一个文件，并等待用户输入信息。如果给出的文件名是目录下已经存在的文件，则vi编辑器会打开此文件，并显示文件的内容。 如：vi /etc/passwd 回车后打开/etc目录下的passwd文件 例:在提示符下输入：vi hello.c,9,打开文件,打开文件后，处于命令行模式，按i进行插入模式，或按shift+:键进入底行模式。,按shift+:键进入底行模式后输入：Set nu,显示行号,10,打开文
5、件,在命令行模式下按i键进入插入模式，可对文件修改，修改后按esc键及shift+:键进入底行模式，输入q!回车后强制不保存退出。,11,VI命令行模式功能键,12,vi编辑器的三种模式切换,六种进入方式 i 在光标左侧输入正文 I 在光标所在行的行首输入正文 a 在光标右侧输入正文 A 在光标所在行的末尾输入正文 o 在光标所在行的下面增加新行，并在新行的行首输入正文 O 在光标所在行的上面增加新行，并在新行的行首输入正文,13,尝试进入vi编辑器文本模式的六种方式 实验一种方式后，文本输入模式下按ESC键，可以使vi编辑器切换到命令模式下按ESC键回到命令模式下，就可以再实验另一种方式了！
6、,vi编辑器的三种模式,vi编辑器处于任何模式下时（即文本输入模式和末行模式，或者不清楚当前是什么模式），只需按ESC键即可进入命令模式,14,进入末行模式,命令模式下输入 ： / ? 看到vi编辑器界面左下角出现提示信息，vi编辑器就进入了末行模式。,15,末行模式下,保存但不退出vi编辑器 :w 保存并退出vi编辑器 :wq 不保存退出vi编辑器 :q :q!,16,末行模式下,另存为 :w filename 保存文件，并命名为filename，不退出vi编辑器 :wq filename 保存文件，并命名为filename，并退出vi编辑器 :w! filename 有相同文件名的文件存在
7、，覆盖它！ 我发现了有重名文件，可是我没有权限看它的内容，但是我能覆盖它，也实现了改变它内容的目的，这是为什么？,17,末行模式下,搜索字符串 /要搜索的字符串 #向下搜索 ?要搜索的字符串 #向上搜索 输入n键，可以在多个匹配项之间进行切换,18,末行模式下,vi编辑器在线帮助 :help 仔细阅读帮助文件的开始，如何移动光标，如何跳转到相应帮助主题，如何从某一主题返回到上层主题，如何退出帮助？,19,gcc编译器,Linux系统下的gcc（GNU C Compiler）是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台编译器，是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多种硬体平台上编译出可执行程序的超级
8、编译器，其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高20%30%。 gcc编译器能将C、C+语言源程序、汇程式化序和目标程序编译、连接成可执行文件，如果没有给出可执行文件的名字，gcc将生成一个名为a.out的文件。在Linux系统中，可执行文件没有统一的后缀，系统从文件的属性来区分可执行文件和不可执行文件。而gcc则通过后缀来区别输入文件的类别。,20,GCC编译器介绍,21,编译器GCC的使用,GCC编译工具由C语言源程序生成可执行文件的过程并不单单是一个编译的过程，而要经过下面的几个过程。 预处理（Pre-Processing） 编译（Compiling） 汇编（Assembling） 链接
9、（Linking）,22,gcc编译的4个过程：,预处理(也称预编译，Preprocessing)： 命令gcc首先调用cpp进行预处理，在预处理过程中，对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义define等)进行分析。 编译(Compilation)： 接着调用cc1进行编译，这个阶段根据输入文件生成以.o为后缀的目标文件。 汇编(Assembly)： 汇编过程是针对汇编语言的步骤，调用as进行工作。 连接(Linking)： 当所有的目标文件都生成之后，gcc就调用 ld来完成最后的关键性工作，这个阶段就是连接,23,gcc最基本的用法是 gcc options f
10、ilenames options：编译器所需要的编译选项 filenames:要编译的文件名,编译器GCC的使用,gcc编译器的编译选项大约有100多个，其中多数我们根本就用不到，这里只介绍其中最基本、最常用的参数。 如果 options选项选项，gcc就给出预设的可执行文件a.out。(演示),常用格式： gcc C源文件 -o 目标文件名 或： gcc -o 目标文件名 C源文件 或： gcc C源文件,24,编译器GCC的使用,GCC编译选项,编译选项有总体选项、告警和出错选项、优化选项和体系结构相关选项。,25,编译器GCC的使用,1、没有任何选项：gcc hello.c 结果会在和h
11、ello.c相同的目录下产生一个a.out的可执行文档。,26,编译器GCC的使用,用vi打开hello.c把void修改成int后保存退出，重新用gcc编译就不会出现警告。,运行生成的可执行文件,27,编译器GCC的使用,2、-o选项，指定输出文档名： 例：gcc -o helloworld hello.c -o意思是Output即需要指定输出的可执行文档的名称。这里的名称为helloworld。,使用-o选项产生可执行文件过程如下图所示。,由上次实验可知，白色代表着普通文件，蓝色代表着目录，绿色代表可执行文件。,28,编译器GCC的使用,3、-c选项，只编译，不汇编连接：gcc -c he
12、llo.c -c意思就是Compile，产生一个叫hello.o的目标文档,29,编译器GCC的使用,4、-S选项，产生汇编源文档： 例：gcc -S hello.c -S意思就是aSsemble，产生一个叫hello.s的汇编源文档,30,编译器GCC的使用,5、-E选项，预处理C源文档 ，-E意思就是prEprocess，即只进行预处理，不做其他处理。 例：gcc -E hello.c 预处理hello.c文档，输出不是送到一个文档而是标准输出。,把stdio.h的内容贴了进来，并在屏幕上输出。,31,编译器GCC的使用,5、-E选项，预处理C源文档。,例：gcc -E hello.c -
13、o hello.i,预处理hello.c文档，并将结果送到hello.i文件中。可用cat hello.i查看hello.i文件的内容。,32,编译选项,6、 -static：静态链接库文件 库有动态与静态两种，动态通常用.so为后缀，静态用.a为后缀。例如：libhello.so libhello.a。当使用静态库时，连接器找出程序所需的函数，然后将它们拷贝到可执行文件，一旦连接成功，静态程序库也就不再需要了。然而，对动态库而言，就不是这样，动态库会在执行程序内留下一个标记指明当程序执行时，首先必须载入这个库。由于动态库节省空间，linux下进行连接的缺省操作是首先连接动态库。 例：gcc
14、static hello.c -o hello1,用静态键接库生成hello1可执行文件，然后用ll命令查看大小，会发现helloworld比hello1小得多。,33,7、 -g选项 调试选项，产生供gdb调试用的可执行文件，生成的可执文件大小明显比只用-o选项编译汇编连接后的文档大。 例：gcc -g hello.c o hello2,编译选项,34,Gcc总体选项列表,编译选项,35,GCC选项,三、优化选项 Gcc可以对代码进行优化，它通过编译选项“-On”来控制优化代码的生成，其中n是一个代表优化级别的整数。对于不同版本的Gcc来讲，n的取值范围及其对应的优化效果可能并不完全相同，比
15、较典型的范围是从0变化到2或3。 不同的优化级别对应不同的优化处理工作。如使用优化选项“-O”主要进行线程跳转（Thread Jump）和延迟退栈（Deferred Stack Pops）两种优化。使用优化选项“-O2”除了完成所有“-O1”级别的优化之外，同时还要进行一些额外的调整工作，如处理器指令调度等。选项“-O3”则还包括循环展开和其他一些与处理器特性相关的优化工作。,36,编译选项,Gcc体系结构相关选项列表,37,调试器GDB的使用,应用程序的调试是开发过程中必不可少的环节之一。Linux 下的GNU 的调试器称为GDB（GNU Debugger） 。,GDB所提供的一些功能。 1
16、、启动程序，并且可以设置运行环境和参数来运行指定程序。 2、让程序在指定断点处停止执行。 3、对程序做出相应的调整，这样就能纠正一个错误后继续调试。,38,调试器GDB的使用,启动GDB,Gcc使用g参数后就可以生成GDB使用的调试文件，如对以前用g参数生成的hello2文件调试。,在此输入命令,39,调试器GDB的使用,查看源文件,相关命令为：list 例：,40,调试器GDB的使用,设置断点,在main处设置断点,在5行处设置断点,查看断点,删除断点1,断点信息表中，num:断点号；Type:断点类型；Disp:断点状态；Enb:表示断是否启用;Address：断点的内存地址；What:断点在源文件中的位置。,41,GDB命令,42,五、实验报告要求,1、总结实验过程； 2、vi的三种模式是什么？每种模式下能进行哪些操作？ 3、用vi编辑c语言源程序的流程是什么？ 4、总结gcc的使用方法； 5、总结gdb的使用方法
