《Linux教程(第3版)[孟庆昌][电子教案]-第6章课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Linux教程(第3版)[孟庆昌][电子教案]-第6章课件（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 常用开发工具,主要内容 gcc编译系统的概念和使用 gdb程序调试工具的概念和使用 程序维护工具make 的概念和使用,6.1 gcc编译系统6.1.1 文件名后缀,6.1.2 C语言编译过程,1预处理阶段 预处理是常规编译 之前预先进行的工作， 故此得名。它读取C语言 源文件，对其中以“#” 开头的指令（伪指令） 和特殊符号进行处理。 主要包括文件包含、宏 定义和条件编译指令。,2编译阶段 编译程序（Compiler）对预处理之后的输出文件进行词法分析和语法分析，试图找出所有不符合语法规则的部分 3汇编过程 汇编过程是汇编程序（Assembler）把汇编语言代码翻译成目标机器代码的过
2、程 4连接阶段 连接程序（Linker）要解决外部符号访问地址问题 连接模式分为静态连接和动态连接,6.1.3 gcc命令行选项,在Linux系统中，C/C+程序编译命令是gcc，例如： $ gcc f1.c f2.c （针对C语言源程序） 执行完成后，生成默认的可执行文件a.out。 1预处理选项 C语言预处理程序通常称为cpp，它是宏处理程序，由C编译程序自动调用，在真正的编译过程之前对程序进行转换。 几个预处理常用选项： -C -D name -D name=definition -U name -I dir -o file -E,2编译程序选项 gcc编译程序常用选项及其作用,3优化程
3、序选项 优化程序常用的选项及其作用,4连接程序选项 连接程序常用的选项及其功能,Linux下库文件的命名有一个约定，所有的库名都以lib开头。形如： libx.a 其中，x是指定的库名 以.a（归档，archive）结尾的库是静态库，以.so（共享目标，shared object）结尾的库是动态库 生成静态库的方法实际上可分为两步： 将各函数的源文件编译成目标文件 使用ar工具将目标文件收集起来，放到一个归档文件中,6.2 gdb程序调试工具,程序中的错误可按性质分为三种： （1）编译错误，即语法错误。 （2）运行错误。 （3）逻辑错误。 查找程序中的错误，诊断其准确位置，并予以改正，这就是程
4、序调试。 程序调试分为人工查错与机器调试。,6.2.1 启动gdb和查看内部命令,当程序执行过程中忽然中止，屏幕上显示-core dumped消息，然后显示提示符，其中，表示出错原因 为了发挥gdb的全部功能，需要在编译源程序时使用-g选项 。如： $ gcc -g prog.c -o prog （针对C语言源程序prog.c） $ gcc -g program.cpp -o program （针对C+源程序program.cpp） 启动gdb的方法有以下几种： （1）直接使用shell命令gdb （2）以一个可执行程序作为gdb的参数 （3）同时以可执行程序和core文件作为gdb的参数 （
5、4）指定一个进程号PID作为gdb的第二个参数 一旦启动gdb，就显示gdb提示符： （gdb） 并等待用户输入相应的内部命令,启动gdb,breakpoints类中的命令,6.2.2 显示源程序和数据,1显示和搜索源程序 （1）显示源文件 利用list命令可以显示源文件中指定的函数或代码行 list list - list file: num list start , end list file:function （2）模式搜索 forward-search regexp search regexp reverse-search regexp,2查看运行时数据 （1）print命令 一般使用
6、格式是 ：print /fmt exp 当被调试的程序停止时，可以用print命令（简写为p）或同义命令inspect来查看当前程序中运行的数据。 （2）gdb所支持的运算符 用&运算符取出变量在内存中的地址。 如print &i ， print &arrayi type adrexp表示一个数据类型为type、存放地址为adrexp的数据。 它是一个与数组有关的双目运算符 file : var 或者 function : var 表示文件file（或函数function）中变量var的值。,（3）输出格式 在print /fmt exp命令中，“/”之后的fmt是表示输出格式的字母，它由表示
7、格式的字母和表示数据长度的字母组成 。如： 表示格式的字母：o x d u t f a i c s 表示长度的字母: b w h g （4）whatis命令显示出变量的数据类型 （5）x命令可以查看内存地址中数据的值 。其使用格式是： x /fmt address （6）display命令可以预先设置一些要显示的表达式。其一般格式是： display /fmt exp 要取消对先前设置的某些表达式的自动显示功能，可以使用以下命令： undisplay disnum delete display disnum,（7）显示函数调用栈信息 显示函数调用栈信息的命令,6.2.3 改变和显示目录或路径,
8、（1）directory命令一般格式是： directory dir 或者 dir dir （2）cd命令使用格式为： cd dir （3）path命令使用格式是： path dirs （4）pwd命令 （5）show directories （6）show paths,6.2.4 控制程序的执行,断点（breakpoint），观察点（watchpoint），捕捉点（catchpoint） 它们统称为停止点 1设置和显示断点 （1）设置断点：用break命令（其缩写形式为b）设置断点： break linenum break linenum if condition break functio
9、n break file:linenum break file:function break *address break （2）显示断点 info breakpoints num info break num,2设置和显示观察点 （1）设置观察点 watch expr rwatch expr awatch expr （2）显示观察点 info breakpoints info watchpoints 3设置捕捉点 命令catch的格式是： catch event 另一个命令是tcatch event 4维护停止点 delete clear disable enable 5运行程序 run命令
10、的格式： run args,6程序的单步跟踪和连续执行 （1）单步跟踪 实行单步跟踪的命令是step和next，其格式是： step N next N （2）连续执行 continue，c或fg命令 7函数调用 call expr return expr,6.2.5 其他常用命令,1执行shell命令 其格式是： shell command-string 2修改变量值 (gdb) print x=10 (gdb) set variable x=10 3跳转执行 jump linenum jump *addr,6.2.6 应用示例,示例程序源代码,（1）使用带-g选项的gcc命令对该程序进行编译
11、，然后运行： （2）用程序名dbme作为参数启动gdb。 （3）在gdb环境下使用run命令运行该程序 。,（4）为了了解代码中可能出错的行，使用list命令显示第125行的内容（其实该程序只有22行）： (gdb) list 1,25 （5）设置断点，让程序在文件dbme.c的第21行停止执行，然后运行该程序。,（6）利用print命令可以打印任何合法表达式的值。 （7）再查看数组fary元素地址的情况,再查看ary数组后面10个元素的数值。,6.3 程序维护工具make6.3.1 make的工作机制,GNU的make的工作过程如下： 依次读入各makefile文件； 初始化文件中的变量；
12、推导隐式规则，并分析所有规则； 为所有的目标文件创建依赖关系链； 根据依赖关系和时间数据，确定哪些目标文件要重新生成； 执行相应的生成命令。,1makefile文件 make被调用后会依次查找名为GNUmakefile，makefile和Makefile的描述文件 一个示例 : prog: x.o y.o z.o assmb.o gcc x.o y.o z.o assmb.o -L/home/mqc/lib -lm -o prog x.o:x.c defs.h gcc -c x.c y.o: y.c defs.h gcc -c y.c z.o:z.c gcc -c z.c assmb.o:as
13、smb.s as -o assmb.o assmb.s clean: rm prog *.o,Makefile规则有以下通用形式： 目标文件：相依文件 命令1#注释 命令n#注释 在格式上应注意： 依赖行从一行的开头开始书写 各命令行单独占一行，每个命令行的第一个字符必须是制表符，而不能使用8个空格 #号后的内容为注释 在依赖行上，目标文件和相依文件之间要用一个或两个冒号分开,2依赖关系图 使用make的一个核心问题是确定好各文件之间的依赖关系。一般来说，生成一个目标文件可能有多个不同的途径，根据这些途径能够指定不同的依赖关系。,make是依据“关系图深度优先搜索”的算法来核查目标文件及相依文
14、件的修改时间，深度相等时，可由左到右依次进行。 适当地引入中间结果，合理地构造依赖关系图，可以省去一部分编译工作量。但并非层次越多越好，要考虑目标文件的生成过程及其所起的作用。,6.3.2 使用变量,1变量定义和引用 make的变量（又称做宏定义）一般均由大写字母和数字组成。 定义变量的一般格式是： = 例如，下面都是合法的变量定义： OBJECT=x.o y.o z.o LIBES=-lm 引用make变量的方式与引用shell变量类似，即：把变量用圆括号括起来，并在前面加上“$”符号。例如： $(OBJECT) $(LIBES),2自动变量 除了用户定义的变量外，make也可以使用环境变量
15、、自动变量和预定义变量。 make中定义了一些它们的值会因环境的不同而发生改变的变量，被称为自动变量。 例如： $ 表示规则中的目标文件集合 $? 所有比目标文件还新的那些相依文件的集合，以空格分开 $ 规则中的第一个相依文件名 $ 规则中所有相依文件的集合，以空格分开 $% 仅当目标文件是一个静态库成员时，表示规则中的目标成员 名，而此时$表示相应库文件的名称 $* 如果目标文件的后缀是make所识别的，则$*就是去掉后缀的目标文件名，但该引用只有用在隐含规则中才有意义,3预定义变量 归档库: AR ARFLAGS 汇编命令： AS ASFLAGS C编译命令： CC CPP CFLAGS
16、CPPFLAGS C+编译命令： CXX CXXFLAGS,6.3.3 隐式规则,在makefile文件中显式地指定了一些规则，称为显式规则。 隐式规则就是一种惯例，即预先约定好了，不需要在makefile文件中写出来的规则。 几个常用的隐式规则： 编译C语言程序的隐式规则 编译C+程序的隐式规则 汇编和汇编预处理的隐式规则,6.3.4 make命令常用选项,make命令有丰富的命令行选项。 例如： -C dir 把目录改到dir -d 输出所有的调试信息 -e 指明环境变量优先于makefile文件中的变量 -f file 使用file文件作为makefile文件 -I 忽略在执行重新生成文件的命令的过程中出现的所有错误 -I dir 或 Idir 指定一个包含makefile文件的搜索目录,
