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Linux开发工具入门：零基础到熟练使用（二）

news 2025/9/27 9:17:37

Linux编译器-gcc/g++使用
- 1. 背景知识
- 2. gcc如何完成
- - 预处理(进行宏替换)
  - 编译（生成汇编）
  - 汇编（生成机器可识别代码）
  - 连接（生成可执行文件或库文件）
  - 在这里涉及到一个重要的概念:函数库
  - 函数库一般分为静态库和动态库两种。
  - gcc选项
  - gcc选项记忆
Linux调试器-gdb使用
- 1. 背景
- 2. 开始使用
- 3. 理解
Linux项目自动化构建工具-make/Makefile
- 背景
- - 理解
- 实例代码
- 依赖关系
- 依赖方法
- 原理
- 项目清理
Linux第一个小程序－进度条
- **\r&&\n**
- 行缓冲区概念
- 进度条代码
使用 git 命令行
- 安装 git
- 使用 Github 创建项目
- - 注册账号
- 创建项目
- 下载项目到本地
- 三板斧第一招: git add
- 三板斧第二招: git commit
- 三板斧第三招: git push

Linux编译器-gcc/g++使用

1. 背景知识

预处理（进行宏替换)
编译（生成汇编)
汇编（生成机器可识别代码）
连接（生成可执行文件或库文件)

2. gcc如何完成

格式 gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

预处理(进行宏替换)

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。

编译（生成汇编）

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

汇编（生成机器可识别代码）

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

连接（生成可执行文件或库文件）

在成功编译之后,就进入了链接阶段。
实例:gcc hello.o –o hello

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“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。

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”
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
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。

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，但是需要系统由动态库.
-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。

gcc选项记忆

esc,iso例子

Linux调试器-gdb使用

1. 背景

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
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

2. 开始使用

gdb binFile 退出： ctrl + d 或 quit 调试命令：

list／l 行号：显示binFile源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。
list／l 函数名：列出某个函数的源代码。
r或run：运行程序。
n 或 next：单条执行。
s或step：进入函数调用
break(b) 行号：在某一行设置断点
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

3. 理解

和windows IDE对应例子

Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

背景

会不会写makefile，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力
一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作
makefile带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。
make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。可见，makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。
make是一条命令，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建。

理解

依赖例子

实例代码

C代码

#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello Makefile!\n");return 0;
}

Makefile文件 hello:hello.o gcc hello.o -o hello hello.o:hello.s gcc -c hello.s -o hello.o hello.s:hello.i gcc -S
hello.i -o hello.s hello.i:hello.c gcc -E hello.c -o hello.i

.PHONY:clean
clean:rm -f hello.i hello.s hello.o hello

依赖关系

上面的文件 hello ,它依赖 hell.o

hello.o , 它依赖 hello.s
- hello.s , 它依赖 hello.i
hello.i , 它依赖 hello.c

依赖方法

gcc hello.* -option hello.* ,就是与之对应的依赖关系

原理

make是如何工作的,在默认的方式下，也就是我们只输入make命令。那么，

make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），在上面的例子中，他会找到“hello”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
如果hello文件不存在，或是hello所依赖的后面的hello.o文件的文件修改时间要比hello这个文件新（可以用 touch 测试），那么，他就会执行后面所定义的命令来生成hello这个文件。
如果hello所依赖的hello.o文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为hello.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成hello.o文件。（这有点像一个堆栈的过程）
当然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make会生成 hello.o 文件，然后再用 hello.o 文件声明make的终极任务，也就是执行文件hello了。
这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。
在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错，而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理。
make只管文件的依赖性，即，如果在我找了依赖关系之后，冒号后面的文件还是不在，那么对不起，我就不工作啦。

项目清理

工程是需要被清理的
像clean这种，没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么它后面所定义的命令将不会被自动执行，不过，我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”，以此来清除所有的目标文件，以便重编译。
但是一般我们这种clean的目标文件，我们将它设置为伪目标,用 .PHONY 修饰,伪目标的特性是，总是被执行的。
可以将我们的 hello 目标文件声明成伪目标，测试一下

Linux第一个小程序－进度条

\r&&\n

回车概念
换行概念
老式打字机的例子

行缓冲区概念

什么现象？

#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello Makefile!\n");sleep(3);return 0;
}

什么现象？？

#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello Makefile!");sleep(3);return 0;
}

什么现象？？？

#include <stdio.h>
int main()
{printf("hello Makefile!");fflush(stdout);sleep(3);return 0;
}

进度条代码

#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main()
{int i = 0;char bar[102];memset(bar, 0 ,sizeof(bar));const char *lable="|/-\\";while(i <= 100 ){printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", bar, i, lable[i%4]);fflush(stdout);bar[i++] = '#';usleep(10000);}printf("\n");return 0;
}