Linux下C语言编程基础

Linux下C语言编程基础

一、目的

1. 熟悉Linux系统下的C开发环境
2. 熟悉vi的基本操作
3. 熟悉gcc编译器的基本原理
4. 熟练使用gcc编译器的常用选项
5. 熟练使用gdb调试技术
6. 熟悉makefile基本原理及语法规范
7. 掌握静态库和动态库的生成

二、实验步骤

1. Linux使用参考“别出心裁的Linux命令学习法”

Linux下C编程的工具集：

• Vim
• GCC
• GDB
• Make

我们提倡在Linux命令行下学习C程序设计。学习时在Ubuntu Bash中通过Ctrl+Shift+T快捷键打开三个标签（tab），:

• 一个使用vim编辑代码；
• 一个使用gcc(或makefile)编译运行代码；
• 一个使用GDB调试代码。

我们可以使用ALT+1,ALT+2,ALT+3快速切换，达到使用IDE一样的感觉。

2. Vim

Ubuntu中可以使用sudo apt install vim 安装Vim。Vim使用参考“做中学之学用学用Vim”

3. gcc

GNU CC（简称为gcc）是GNU项目中符合ANSI C标准的编译系统，能够编译用C、C++和Object C等语言编写的程序。gcc又是一个交叉平台编译器，它能够在当前CPU平台上为多种不同体系结构的硬件平台开发软件，因此尤其适合在嵌入式领域的开发编译。 GCC编译代码的过程如下：

我们可以把编译过程分成四步，以编译hello.c生成可执行文件hello为例，如下图：

• 预处理：gcc –E hello.c –o hello.i; gcc –E调用cpp
• 编 译：gcc –S hello.i –o hello.s; gcc –S调用ccl
• 汇 编：gcc –c hello.s –o hello.o; gcc -c 调用as
• 链 接：gcc hello.o –o hello ; gcc -o 调用ld

编译过程比较难记，我们简化一下，前三步，GCC的参数连起来是“ESc”,相应输入的文件的后缀是“iso”,这样记忆起来就容易多了。 学习GCC的另外一个重点是:参考教材《深入理解计算机系统》7.6，7.10节，学习静态库，动态库的制作。

4. gdb

建议使用CGDB（sudo apt install cgdb安装），比GDB好用，熟悉VC，CodeBlock等IDE的调试方式的同学，可以使用DDD(sudo apt install ddd 安装)。

注意使用GCC编译时要加“-g”参数。

参考gdb参考卡

GDB最基本的命令有：

• gdb programm(启动GDB)
• b 设断点（要会设4种断点：行断点、函数断点、条件断点、临时断点）
• run 开始运行程序
• bt 打印函数调用堆栈
• p 查看变量值
• c 从当前断点继续运行到下一个断点
• n 单步运行
• s 单步运行
• quit 退出GDB

问题：GDB的n(next)命令让GDB执行下一行，然后暂停。 s(step)命令的作用与此类似，只是在函数调用时step命令会进入函数,那么实际使用中应该优先选用哪个？为什么？

其他几个我认为应该掌握的调试命令有：

• display 跟踪变量值的改变
• until 跳出循环
• finish 跳出函数
• help 帮助

学习参考：

• 陈皓的GDB教程用GDB调试程序
• 软件调试的艺术（电子版）

5. make与makefile

三、练习

1. 练习vimtutuor至少一遍;
2. 使用vim 输入以下代码,练习使用“K”查找帮助文档：
   
3. 练习gcc编译运行代码;
4. 练习gdb调试代码;
5. 把上述代码中除了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;
6. 编写makefile，让代码编译，上述静态库和共享库的使用自动化

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