Linux下C语言编程基础学习记录

VIM的基本使用 

LINUX下C语言编程

1. 用gcc命令编译运行C语言文件

1. 预处理阶段：将*.c文件转化为*.i预处理过的C程序。

2. 编译阶段：将*.i文件编译为汇编代码*.s文件。

3. 汇编阶段：将*.s文件转化为*.o的二进制目标代码文件。

4. 链接阶段：将*.o文件转化为可执行文件。

5. 生成可执行文件：将*.o转换为可执行文件。

6. 执行可执行C语言文件。

7. 

   gcc常用选项列表

   -c      只编译不链接，生成目标文件“.o”

   -S      只编译不汇编，生成编码代码

   -E      只进行预编译，不做其他处理

   -g      在可执行程序中包含标准调试信息

   -o file   将file文件指定为输出文件

   -v      打印出编译器内部编译各过程的命令行信息和编译器的版本

   -I dir    在头文件的搜索路径中添加dir目录

   直接生成可执行文件

   例：gcc –o hello hello.c

          gcc –g –o p main.c  swap.c （p为可执行文件）

1. 静态库的创建

   使用归档工具ar将一些目标文件集成在一起。

    

   静态库的使用

   编译主程序，它将会链接到刚生成的静态库libpow.a中

    

   例2：

   使用 AR工具创建静态库（课本p459）

   gcc –c addvec.c multvec.c

   ar  rcs  libvector.a  addvec.o  multvec.o

   创建可执行文件并执行

    

   注意：创建头文件的格式：

   //若头文件名为headrt.h

   #ifndef HEADRT_H

   #define HEADRT_H

   内容...

   #endif

2. gcc的警告和出错选项

选项	含义
-ansi	支持符合ANSI标准的C程序
-pedantic	允许发出ANSI C标准所列的全部警告信息
-pedantic-error	允许发出ANSI C标准所列的全部错误信息
-w	关闭所有警告
-Wall	允许发出gcc提供的所有有用的报警信息
-werror	把所有的警告信息转化为错误信息，并在警告发生时终止编译过程

 

1. gdb调试器的使用

   gdb调试器是一款GNU开发组织发布的UNIX/Linux下的调试工具。

   使用流程

1. 先用gcc对test.c进行编译，注意一定要加上选项“-g”，这样编译出的可执行代码中才包含调试信息，否则之后gdb无法载入该可执行文件。

2. 使用gdb调试文件

    

3. 在gdb中键入“l”（list）就可以查看所载入的文件，如下所示。

   注意：在gdb的命令中都可以使用缩略形式的命令，如“l”代表“list”，“b”代表“breakpoint”，“p”代表“print”等，读者使用“help”命令查看帮助信息。

4. 设置断点

   只需在“b”后加入对应的行号即可。

   查看断点情况

   在设置完断点之后，用户可以键入“info b”来查看设置断点情况，在gdb中可以设置多个断点。

    

   用户键入“backrace”（只输入“bt”即可）可以查到调用函数（堆栈）的情况。

5. 运行代码

   gdb默认从首行开始运行代码，键入“r“（run）即可（若想从程序中指定行开始运行，可在后面加上行号）。

    

（6） 查看变量值。

在程序停止运行之后，程序员所要做的工作是查看断点处的相关变量值。在gdb中键入“p”+变量值即可。

 

（7）单步运行。

单步运行可以使用命令“n”（next）或“s”（step），它们之间的区别在于：若有函数调用的时候，“s”会进入该函数而“n”不会进入该函数。

（8）恢复程序运行。

     在查看完所需变量及堆栈情况后，就可以使用命令“c“恢复程序的正常运行了。

     这时它会把剩余还未执行的程序执行完，并显示剩余程序中的执行结果。

（9）在gdb中可以使用help查看帮助。

（10）工作环境相关命令

        

命令格式	含义
set args 运行时的参数	指定运行时参数，如set args 2
show args	查看设置好的运行参数
path dir	设定程序的运行路径
show paths	查看程序的运行路径
set environment var [=value]	设置环境变量
show environment [var]	查看环境变量
cd dir	进入dir目录，相当于shell中的cd命令
pwd	显示当前工作目录
shell command	运行shell中的command命令

（11）设置断点与恢复命令

命令格式	含义
Info b	查看所设断点
break[文件名:]行号或函数名<条件表达式>	设置断点
tbreak[文件名:]行号或函数名<条件表达式>	设置临时断点，到达后自动删除
delete[断点号]	删除指定断点，其断点号为“info b“中的第一栏。若默认断点号则删除所有断点
disable[断点号]	停止指定断点，使用“info b“仍能查看此断点。同delete一样，若默认则停止所有断点
enable[断点号]	激活指定断点，即激活被disable停止的断点
condition[断点号]<条件表达式>	修改对应断点的条件
ignore[断点号]<num>	在程序执行中，忽略对应断点num次
Step	单步恢复程序运行，且进入函数调用
Next	单步恢复程序运行，且不进入函数调用
Finish	运行程序，直到当前函数完成返回
C	继续执行函数，直到函数结束或遇到新的断点

（12）gdb中源码查看相关命令

命令格式	含义
list<行号>|<函数名>	查看指定位置代码
file[文件名]	加载指定文件
forward-search 正则表达式	源代码的前向搜索
reverse-search 正则表达式	源代码的后向搜索
dir DIR	将路径DIR添加到源文件搜索的路径的开头
show directories	显示源文件的当前搜索路径
info line	显示加载到gdb内存中的代码

（13）gdb中查看运行数据相关命令

命令格式	含义
print 表达式|变量	查看程序运行时对应表达式和变量的值
x<n/f/u>	查看内存变量内容。其中n为整数表示显示内存的长度，f表示显示的格式，u表示从当前地址往后请求显示的字节数
display 表达式	设定在单步运行或其他情况中，自动显示的对应表达式的内容
backtrace	查看当前栈的情况，即可以查到哪些被调用的函数尚未返回

（14）gdb中修改运行参数相关命令

gdb还可以修改运行时的参数，并使该变量按照用户当前输入的值继续运行。它的设置方法为：在单步执行的过程中，键入命令“set  var 变量=设定值“。这样，在此之后，程序就会按照该设定的值运行了，或者是使用print命令修改。

例：“print key=value”

 

1. make工程管理器

   makefile是make读入的唯一配置文件

   在一个makefile中通常包含如下内容：

1. 需要由make工具创建的目标体（target），通常是目标文件或可执行文件。

2. 要创建的目标体所依赖的文件（dependency_file）；

3. 创建每个目标体时需要运行的命令（command），这一行必须以制表符（Tab键）开头。

   格式：

   target: dependency_files

                 command

   例：makefile内容如下

    

   命令行中执行的命令：

    

   生成目标文件hello.o

   makefile中常见得预定义变量

    

   makefile中常见的自动变量

    

   makefile中常见的隐式规则目录

   

   make的命令行

命令格式	含义
-C dir	读入指定目录下的makefile
-f file	读入当前目录下的file文件作为makefile
-i	忽略所有的命令执行错误
-I dir	指定被包含的makefile所有目录
-n	只打印要执行的命令，但不执行这些命令
-p	显示make变量数据库和隐含规则
-s	在执行命令时不显示命令
-w	如果make在执行过程中改变目录，则打印当前目录名

1. 动态链接共享库

   共享库是致力于解决静态库缺陷的一个现代创新产物。共享库是一个目标模块，在运行时，可以加载到任意的存储器地址，并和一个存储器中的程序链接起来。这个过程称为动态链接，是由一个叫做动态链接器的程序来执行。

   共享库也称为共享目标，在Unix系统中通常用.so后缀来表示。微软的操作系统大量地利用了共享库，它们称为DLL（动态链接库）。

   创建共享库

   链接到程序中

    

　　　　　　　　　　

作业

将实验楼中的代码中除了main函数外的代码制作成一个静态库math.a和一个共享库math.so;

编写makefile，让代码编译，上述静态库和共享库的使用自动化

 

建立函数静态库cal1.a：

 

将静态库cal1.a链接到main.o中并生成执行文件cal1并执行

 

 

建立函数动态库cal2.so

将静态库cal2.a链接到main.o中并生成执行文件cal2并执行

建立静态库的makefile文件

 

运行make管理器生成cal3执行文件并执行

 

建立动态库makefile文件

 

运行make管理器生成cal4执行文件并执行

 

遇到的问题

在gdb中执行单步调试中使用set修改变量值时出现如下提示，修改失败。

解决方法

向老师请教

教材有错，正确的格式应为：

set var  变量名=修改值

或

print  变量名=修改值