1、Linux平臺C及C+軟件開發(fā)入門,邢延超 2009年秋季學(xué)期,主要內(nèi)容,Linux操作系統(tǒng)的安裝及使用 gcc、gdb及makefile文件 內(nèi)存分配與函數(shù)調(diào)用 文件和目錄操作 網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ) 多線程編程 進(jìn)程間通信,Linux操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)屬性 基本的系統(tǒng)軟件，是硬件的第一級擴(kuò)充 基本特征 多任務(wù)并行：分時服務(wù) 資源共享 使用用戶可以充分地利用系統(tǒng)資源 用戶可忽略硬件設(shè)備控制細(xì)節(jié)，只需提出要求 操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)操縱設(shè)備以完成所希望的工作 資源分配策略（如根據(jù)優(yōu)先級） 通過控制、調(diào)度、分配、管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，達(dá)到對計(jì)算機(jī)的自動控制,操作系統(tǒng)主要功能,存貯管理 為每個程序分配足夠的存貯空間 C

2、PU管理 為程序分配優(yōu)先級 采用一定調(diào)度方法，以時間片輪轉(zhuǎn)方式輪流占用CPU 設(shè)備管理 控制外部設(shè)備的操作 在多個作業(yè)間分配設(shè)備 獨(dú)占設(shè)備，如打印機(jī) 按一定策略輪流分配給用戶使用 共享設(shè)備：磁盤陣列 文件管理 文件的建立、刪除、讀取、或?qū)懭氲确矫娴姆?wù) 進(jìn)程與線程管理、調(diào)度等,Linux的發(fā)展,1991年8月，核心由25歲的芬蘭大學(xué)生Linus Torvalds發(fā)布 Linux=Linus+Minix（Linux編寫的類似Minix的系統(tǒng)） MinixMini UNIX，約300MB（還有Idris，Coherent，Uniflex等） 都是重新發(fā)展的，并沒有使用任何AT #define; e

3、tc gcc -s 不進(jìn)行匯編，只生成匯編語言 某些代碼直接就是用匯編寫的 gcc -c 將原文件編程.o文件（即二進(jìn)制文件） 仍然不可執(zhí)行，為什么？ gcc -o 指定輸出文件的名字，重新命名 不加-o，輸出a.out,makefile - 1,“自動化編譯”，提高效率 寫好后，只需調(diào)用make，整個工程完全自動編譯 大多數(shù)的IDE都有這個命令 Delphi的make Visual C+的nmake Linux下GNU的make Make工具最主要也是最基本的功能 通過makefile文件來描述源程序之間的相互關(guān)系 自動維護(hù)編譯工作 makefile 文件需要按照某種語法進(jìn)行編寫 說明如何編

4、譯各個源文件并連接生成可執(zhí)行文件 定義源文件之間的依賴關(guān)系 -f選項(xiàng) 缺省文件名為Makefile或makefile make f MyMakefile,makefile - 2,#It is a example for describing makefile prog : filea.o fileb.o filec.o cc filea.o fileb.o filec.o -LS -o prog filea.o : filea.c a.h defs cc -c filea.c fileb.o : fileb.c b.h defs cc -c fileb.c filec.o : filec.c

5、 c.h cc -c filec.c 注1：一定要用Tab鍵 注2：目標(biāo)vs依賴關(guān)系（最小重建）,makefile - 3,Makefile中的宏定義 OBJECTS= filea.o fileb.o filec.o LIBES= -LS prog: $(OBJECTS) cc $(OBJECTS) $(LIBES) -o prog GNU make 的主要預(yù)定義變量 $*：不包含擴(kuò)展名的目標(biāo)文件名稱 $+：所有依賴文件（可重復(fù)），空格分開，以出現(xiàn)先后為序 $：第一個依賴文件的名稱 $?：所有依賴文件，空格分開，修改日期比目標(biāo)創(chuàng)建日期晚 $：目標(biāo)的完整名稱 $：所有依賴文件，以空格分開，不包含

6、重復(fù)的依賴文件 $%：若目標(biāo)是歸檔成員，則該變量表示目標(biāo)的歸檔成員名稱,makefile - 4,Makefile中定義模式規(guī)則 使用模式規(guī)則來定義一個隱含規(guī)則 把所有的.c文件都編譯成.o文件 %.o:%.c $(CC)-c$(CFLAGS)$(CPPFLAGS)$-o$ 取消內(nèi)建的隱含規(guī)則，只要不在后面寫命令就行 %.o:%.s -l(小L)參數(shù) 添加庫文件 -I（大i）參數(shù) 添加include文件路徑,gdb的使用1,GDB主要完成下面四個方面的功能 啟動程序，按照自定義的要求隨心所欲地運(yùn)行程序 設(shè)置斷點(diǎn)（斷點(diǎn)可以是條件表達(dá)式） 程序停住時，可以檢查此時程序中所發(fā)生的事 動態(tài)改變程序的執(zhí)

7、行環(huán)境（變量值等） 使用條件 編譯時要設(shè)置-g參數(shù) 編譯結(jié)果包含調(diào)試信息 使用方式 利用gdb啟動程序 指定進(jìn)程ID，gdb自動attach上去并調(diào)試 同時調(diào)試一個運(yùn)行程序和core文件,gdb的使用2,1、使用gdb啟動程序 gdb myprogram 2、設(shè)置斷點(diǎn)（breakpointb) (gdb) b filename:line-number (gdb) b filename:function-name (gdb) b 46 if testsize=100 (當(dāng)前文件的46行) 3、開始執(zhí)行（runr) 4、變量的檢查和賦值 whatis：識別數(shù)組或變量的類型 ptype：比whati

8、s的功能更強(qiáng)，可以提供一個結(jié)構(gòu)的定義 set variable：將值賦予變量 print ：顯示一個變量的值外；還可以用來賦值,gdb的使用3,5、繼續(xù)執(zhí)行（continuec) 6、單步執(zhí)行 next(n)：不進(jìn)入的單步執(zhí)行 step (s)：進(jìn)入的單步執(zhí)行 finish：想退出該函數(shù)返回到它的調(diào)用函數(shù)中 7、函數(shù)的調(diào)用 (gdb) call gen_and_sork( 1234,1,0 ) 8、顯示數(shù)據(jù) (gdb) print p (p為變量名) (gdb) print find_entry(1,0) 9、程序參數(shù) (gdb）set args b x (gdb) show args 10、

9、斷點(diǎn)管理 (gdb) info break (gdb) delete breakpoint 1 (gdb) disable/enable breakpoint 1,變量的作用域與內(nèi)存分配,全局變量 臨時變量 類成員（C+） namespace 內(nèi)存分配原則 全局變量存放在數(shù)據(jù)區(qū) 局部變量存放在棧區(qū) 動態(tài)變量存放在堆區(qū) 棧 是系統(tǒng)提供并管理，快速高效，無須釋放（自動釋放） 對進(jìn)程/線程是惟一的 普通的棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，LIFO 局部變量安排在那里，可以在一個函數(shù)結(jié)束后平衡堆棧 缺點(diǎn)是有限制，數(shù)據(jù)不靈活,變量的作用域與內(nèi)存分配,堆(動態(tài)區(qū)) 函數(shù)庫提供，靈活方便，數(shù)據(jù)適應(yīng)面廣泛程序員管理 對進(jìn)程/線程不

10、一定唯一 程序編譯時產(chǎn)生的一塊用于產(chǎn)生動態(tài)內(nèi)存分配使用的塊 操作比棧麻煩，分配和回收時的效率比棧低 分配時要判斷最優(yōu)地址：防止產(chǎn)生無用的內(nèi)存碎片 需要精確的申請內(nèi)存/ 釋放內(nèi)存匹配 分靜態(tài)分配 編譯器完成的，比如自動變量(auto)的分配 動態(tài)分配 由alloc函數(shù)完成 棧的動態(tài)分配無需釋放(是自動的) 靜態(tài)變量（static） 作用域可以是局部的 靜態(tài)區(qū)的一次存?。ň哂杏洃浶裕?堆棧區(qū)別的小結(jié),使用棧就象我們?nèi)ワ堭^里吃飯，只管點(diǎn)菜（發(fā)出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準(zhǔn)備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小 使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴，

11、比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大 雖然堆棧、堆棧的說法是連起來叫，但是他們還是有很大區(qū)別的，連著叫只是由于歷史的原因,函數(shù)調(diào)用的過程,壓入?yún)?shù) 將調(diào)用者給出的參數(shù)一一壓入堆棧 壓入斷點(diǎn) 程序執(zhí)行到Call指令時，當(dāng)前語句地址作為斷點(diǎn)地址壓入堆棧 跳轉(zhuǎn) 當(dāng)前指令下一條指令的地址被重設(shè)為被調(diào)函數(shù)的起始地址 堆棧中已分配給局部變量的內(nèi)存空間的初始化 順序執(zhí)行函數(shù)內(nèi)語句 此時函數(shù)的堆棧位于所有局部變量的內(nèi)存空間之后 返回 為保障調(diào)用的正常返回，函數(shù)內(nèi)應(yīng)當(dāng)保證規(guī)范使用堆棧 使即將返回的時候“下一條指令地址” 值恢復(fù)為執(zhí)行第一條語句前的狀態(tài) 每一條push都要有相應(yīng)的pop 為什么值參的修改不起作用？,編程輔助工具,版本管理 CVS：Concurrent Version System VSS：Visual Source Safe Beyond Compare 文件夾和文件對比工具 Source Insight 面向項(xiàng)目開發(fā)的程序編輯器和代碼瀏覽器 能分析源代碼并動態(tài)維護(hù)符號數(shù)據(jù)庫，自動顯示上下文信息 還能顯