2023年4月13日第12章GCC的使用

與開發(fā)2023年4月13日主要內(nèi)容gcc簡介功能命令利用gcc編譯c程序利用make工具簡化編譯過程make簡介Makefile基本格式調(diào)試靜態(tài)調(diào)試動態(tài)調(diào)試gdb調(diào)試工具的使用2023年4月13日gcc簡介名稱：GNUprojectC

andC++CompilerGNUCompilerCollection管理與維護GNU項目對C/C++編譯的控制預(yù)處理（Preprocessing）編譯（Compilation）匯編（Assembly）鏈接（Linking2023年4月13日gcc的使用基本使用格式$gcc[選項]<文件名>常用選項及含義gcc常用選項選項含義-ofile將經(jīng)過gcc處理過的結(jié)果存為文件file，這個結(jié)果文件可能是預(yù)處理文件、匯編文件、目標文件或者最終的可執(zhí)行文件。假設(shè)被處理的源文件為source.suffix，如果這個選項被省略了，那么生成的可執(zhí)行文件默認名稱為a.out；目標文件默認名為source.o；匯編文件默認名為source.s；生成的預(yù)處理文件則發(fā)送到標準輸出設(shè)備。2023年4月13日gcc的常用選項gcc常用選項選項含義-c僅對源文件進行編譯，不鏈接生成可執(zhí)行文件。在對源文件進行查錯時，或只需產(chǎn)生目標文件時可以使用該選項。-g[gdb]在可執(zhí)行文件中加入調(diào)試信息，方便進行程序的調(diào)試。如果使用中括號中的選項，表示加入gdb擴展的調(diào)試信息，方便使用gdb來進行調(diào)試-O[0、1、2、3]對生成的代碼使用優(yōu)化，中括號中的部分為優(yōu)化級別，缺省的情況為2級優(yōu)化，0為不進行優(yōu)化。注意，采用更高級的優(yōu)化并不一定得到效率更高的代碼。-Dname[=definition]將名為name的宏定義為definition，如果中括號中的部分缺省，則宏被定義為12023年4月13日gcc的常用選項gcc常用選項選項含義-Idir在編譯源程序時增加一個搜索頭文件的額外目錄——dir，即include增加一個搜索的額外目錄。-Ldir在編譯源文件時增加一個搜索庫文件的額外目錄——dir-llibrary在編譯鏈接文件時增加一個額外的庫，庫名為library.a-w禁止所有警告-Wwarning允許產(chǎn)生warning類型的警告，warning可以是：main、unused等很多取值，最常用是-Wall，表示產(chǎn)生所有警告。如果warning取值為error，其含義是將所有警告作為錯誤（error），即出現(xiàn)警告就停止編譯。2023年4月13日gcc文件擴展名規(guī)范gcc可以根據(jù)文件擴展名執(zhí)行操作gcc文件擴展名規(guī)范擴展名類型可進行的操作方式.cc語言源程序預(yù)處理、編譯、匯編、鏈接.C，.cc，.cp，.cpp，.c++，.cxxc++語言源程序預(yù)處理、編譯、匯編、鏈接.i預(yù)處理后的c語言源程序編譯、匯編、鏈接.ii預(yù)處理后的c++語言源程序編譯、匯編、鏈接.s預(yù)處理后的匯編程序匯編、鏈接.S未預(yù)處理的匯編程序預(yù)處理、匯編、鏈接.h頭文件不進行任何操作.o目標文件鏈接2023年4月13日使用gcc編譯代碼源代碼示例源程序——hello.c#include<stdio.h>intmain(void){ printf("hellogcc!\r\n"); return0;}2023年4月13日生成預(yù)處理文件命令$gcc–Ehello.c–ohello.i預(yù)處理文件hello.i的部分內(nèi)容......externvoidfunlockfile(FILE*__stream);#679"/usr/include/stdio.h"3#2"hello.c"2intmain(void){printf("hellogcc!\n");return0;}2023年4月13日生成匯編文件命令$gcc–Shello.c–ohello.s匯編文件hello.s的部分內(nèi)容......main: pushl %ebp movl %esp,%ebp........ addl $16,%esp movl $0,%eax leave ret......"2023年4月13日編譯多個文件文件清單greeting.h#ifndef_GREETING_H#define_GREETING_Hvoidgreeting(char*name);#endifgreeting.c#include<stdio.h>#include"greeting.h"voidgreeting(char*name){printf("Hello%s!\r\n",name);}my_app.c#include<stdio.h>#include"greeting.h"#defineN10intmain(void){charname[N];printf("YourName,Please:");scanf("%s",name);greeting(name);return0;}2023年4月13日生成二進制文件生成目標文件命令：$gcc–chello.c–ohello.o生成可執(zhí)行文件命令：$gcchello.c–ohello運行程序$./hello

hellogcc!2023年4月13日編譯多個文件目錄結(jié)構(gòu)(1)編譯命令$gccmy_app.cgreeting.c–omy_app目錄結(jié)構(gòu)(2)編譯方式(1)$ gccmy_app.cfunctions/greeting.c–omy_app-Ifunction

greeting.h./greeting.cmy_app.cgreeting.h./greeting.cmy_app.cfunctions2023年4月13日編譯多個文件目錄結(jié)構(gòu)(2)編譯方式(2)分步編譯命令：1、$gcc-cmy_app.c-Ifunctions2、$gcc-cfunctions/greeting.c3、$gccmy_app.ogreeting.o–omy_app思路：編譯每一個.c文件，得到.o的目標文件；將每一個.o的目標文件鏈接成一個可執(zhí)行的文件；2023年4月13日使用make工具適用場合：多個文件組成的軟件項目基本格式：目標：欲生成的目標文件依賴項：生成目標需要的文件原理：判斷依賴項是否為最新，否則，生成新的目標make工具的使用格式：make[[命令選項][命令參數(shù)]]通常使用make就可以了，make會尋找Makefile作為編譯指導(dǎo)文件；目標：依賴項列表（Tab縮進）命令2023年4月13日使用make工具Makefile示例Makefile文件1my_app:greeting.omy_app.o2 gccmy_app.ogreeting.o-omy_app3greeting.o:functions\greeting.cfunctions\greeting.h4 gcc-cfunctions\greeting.c5my_app.o:my_app.cfunctions\greeting.h6 gcc–cmy_app.c–Ifunctions2023年4月13日使用make工具目標的依賴關(guān)系my_appmy_app.ogreeting.omy_app.cfunctions\greeting.hfunctions\greeting.cgcc–cmy_app.c–Ifunctionsgcc-cfunctions\greeting.cgccmy_app.ogreeting.o-omy_app2023年4月13日使用make工具更實用的Makefile更實用的Makefile文件1OBJS=greeting.omy_app.o2CC=gcc3CFLAGS=-Wall-O–g4my_app:${OBJS}5 ${CC}${OBJS}-omy_app6greeting.o:functions\greeting.cfunctions\greeting.h7 ${CC}${CFLAGS}-cfunctions\greeting.c8my_app.o:my_app.cfunctions\greeting.h9 ${CC}${CFLAGS}-cmy_app.c-Ifunctions2023年4月13日調(diào)試調(diào)試靜態(tài)調(diào)試：在程序編譯階段查錯并修正錯誤；主要為語法錯誤：輸入錯誤；類型匹配錯誤；排錯方式：利用錯誤、警告信息，并結(jié)合源文件環(huán)境排錯動態(tài)調(diào)試：在程序運行階段差錯并修正錯誤；主要錯誤類型：算法錯誤；輸入錯誤；排錯方式：利用調(diào)試工具定位并修正錯誤；2023年4月13日調(diào)試舉例源文件greeting.h#ifndef_GREETING_H#define_GREETING_Hvoidgreeting(char*name);#endifgreeting.c#include<stdio.h>#include"greeting.h"voidgreeting(char*name){printf("Hello!\r\n");}my_app.c1#include<stdio.h>2#include"greeting.h"3#defineN104intmain(void)5{6charname[n];7printf("YourName,Please:");8scanf("%s",name)9greeting(name);10/*return0;*/11}2023年4月13日靜態(tài)調(diào)試舉例分塊編譯greeting.c$gcc

-g-Wall

-cfunctions/greeting.c-g：將調(diào)試信息加入到編譯的目標文件中；-Wall：將編譯過程中的所有級別的警告都打印出來；無錯誤my_app.c$gcc-g-Wall-cmy_app.c-Ifunctions參數(shù)含義同上錯誤信息：

2023年4月13日調(diào)試舉例錯誤信息：錯誤記錄格式：文件名：行好：錯誤描述my_app.c:在函數(shù)’main’中:my_app.c:6:12:錯誤:‘n’未聲明(在此函數(shù)內(nèi)第一次使用)my_app.c:6:12:附注:每個未聲明的標示符在其出現(xiàn)的函數(shù)內(nèi)只報告一次my_app.c:6:7:警告:未使用的變量’name’[-Wunused-variable]my_app.c:11:1警告:在有返回值的函數(shù)中，控制流程到達函數(shù)尾[-Wreturn-type]2023年4月13日靜態(tài)調(diào)試舉例分析、定位錯誤（警告）：my_app.c的第6行：描述含義：n是一個沒有聲明的變量；分析：聲明數(shù)字name時用到了變量n，但變量n在之前沒有聲明；改正：聲明一個新變量n；或者將n改為宏N這里取第2種改正方法；2023年4月13日靜態(tài)調(diào)試舉例my_app.c的第9行：描述含義：在“greeting”之前出現(xiàn)解析錯誤；分析：c中每行程序以；結(jié)束，第9行g(shù)reeting之前的程序行沒有以；結(jié)束；改正：第8行末尾增加“；”重新編譯錯誤信息：my_app.c:11:1警告:在有返回值的函數(shù)中，控制流程到達函數(shù)尾[-Wreturn-type]2023年4月13日靜態(tài)調(diào)試舉例分析、定位錯誤（警告）：警告：my_app.c的11行描述含義：控制以非空函數(shù)結(jié)束；分析：main函數(shù)返回類型為int，源程序沒有以return整數(shù)形式結(jié)束；改正：將main改為返回void類型；或者：在main程序后增加return返回語句；采用第2種解決方式；重新編譯，無錯誤或警告信息，完成靜態(tài)調(diào)試2023年4月13日靜態(tài)調(diào)試舉例靜態(tài)調(diào)試總結(jié)主要為語法錯誤：輸入錯誤；類型匹配錯誤；分析信息：主要來自gcc編譯時產(chǎn)生的提示信息錯誤警告定位：不一定在提示信息描述的地方；綜合分析提示信息及提示行的上下文環(huán)境，定位并修正錯誤、警告。有的警告可以不用修復(fù)；2023年4月13日動態(tài)調(diào)試舉例

常見的動態(tài)調(diào)試方法：增加調(diào)試語句；記錄程序的執(zhí)行狀況；觀察內(nèi)存變化；使用調(diào)試工具；GUNDebuger的功能：啟動程序，設(shè)置程序執(zhí)行的上下文環(huán)境；在指定的條件下停止程序；程序停止時，檢查程序的狀態(tài)；在程序運行時，改變程序狀態(tài)，使其按照改變后的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行。2023年4月13日動態(tài)調(diào)試舉例gdb常用的調(diào)試命令命令含義file指定需要進行調(diào)試的程序step單步（行）執(zhí)行，如果遇到函數(shù)會進入函數(shù)內(nèi)部next單步（行）執(zhí)行，如果遇到函數(shù)不會進入函數(shù)內(nèi)部run啟動被執(zhí)行的程序quit退出gdb調(diào)試環(huán)境print查看變量或者表達式的值break設(shè)置斷點，程序執(zhí)行到斷點就會暫停起來shell執(zhí)行其后的shell命令list查看指定文件或者函數(shù)的源代碼，并標出行號2023年4月13日動態(tài)調(diào)試舉例對靜態(tài)調(diào)試中的例子繼續(xù)進行動態(tài)調(diào)試工具：gdb啟動gdb$gdb GNUgdb(GDB)Fedora7.8.2-38.fc21Copyright(C)2014FreeSoftwareFoundation,Inc.LicenseGPLv3+:GNUGPLversion3orlater……Forhelp,type"help".Type"aproposword"tosearchforcommandsrelatedto"word".(gdb)啟動命令啟動提示啟動完畢2023年4月13日動態(tài)調(diào)試舉例調(diào)試指定程序（./my_app）問題：期望的輸出和實際輸出不一致(gdb)file./my_app Readingsymbolsfrom./my_app...done(gdb)runStartingprogram:/home/tom/shell_script/cpp/my_app/my_appYourName,Please:tomHello![Inferior1(process4074)exitednormally].(gdb)加載調(diào)試程序啟動調(diào)試程序程序輸出提示信息2023年4月13日動態(tài)調(diào)試舉例初次錯誤定位：輸出有錯誤錯誤定位重新開始一次調(diào)試;啟動gdb;加載調(diào)試程序（./my_app）;查看程序源代碼命令：list文件名2023年4月13日動態(tài)調(diào)試舉例(gdb)listmy_app.c:1,201 #include<stdio.h>2 #include"greeting.h"3 #defineN104 intmain(void)5 {6 charname[N];7 printf("YourName,Please:");8 scanf("%s",name);9 greeting(name);10 return0;11 }(gdb)break7BreakPoint1at0x8048384: filemy_app.c,line7.在程序第7行設(shè)置斷點命令：(gdb)break7查看源代碼設(shè)置斷點提示信息2023年4月13日動態(tài)調(diào)試舉例錯誤詳細定位1(gdb)run2Startingprogram:/home/tom/shell_script/cpp/my_app/my_app3Breakpoint1，main（）atmy_app.c：747 printf("YourName,Please:");5(gdb)next68scanf("%s",name);7(gdb)next8YourName,Please:tom99greeting(name);啟動調(diào)