1、Unix环境与编译工具讲稿Version 1.0Unix Programming Environment int main()printf(“%d+%d=%dn“,34,68,add(34,68);return 0;代码ch01_1.c/* 函数实现 */int add (int a,int b)return a+b;编译脚本gcc -x c -o main -Wall ch01.c ch01_1.c注意：在调用处，最好加上显示add函数声明，否则会报一个警告(去掉-Wall不会警告)。Add函数的声明可以单独存放一个文件，就是头文件。思考：头文件的作用是什么？1.1.2.编译目标文件1.1.
2、2.1.编译成目标文件语法：gcc -c C源代码文件示例：方式一：每个C文件都生成一个目标文件gcc -c ch01.c ch01_1.c方式二：多个C文件生成一个目标文件gcc -o main.o -c ch01.c ch01_1.c1.1.2.2.使用目标文件编译语法：gcc o 输出文件名 目标文件1 目标文件1示例：方式一：编译多个目标文件gcc -o main ch01.o ch01_1.o方式二：编译一个目标文件gcc -o main main.o1.1.3.预处理1.1.3.1.预处理编译语法：gcc -E C源代码文件示例：gcc -E -o ch01.i ch01.c gc
3、c -E -o ch01_1.i ch01_1.c注意：预处理每次只能处理一个文件。不能处理多个文件，就是每个.c文件对应一个.i文件。不指定 o 选项，预处理的结果输出到标准输出设备。1.1.3.2.编译预处理文件gcc -o main ch01.i ch01_1.i1.1.3.3.预处理指令介绍在C语法中引入很多预处理指令，这些指令影响到gcc的预编译处理结果。预编译指示符号 说明#define 定义宏#elif else if 多选分支#else 与#if、#ifndef、#ifdef结合使用#error 产生错误,挂起预处理程序#if 判定#endif 结束判定#ifdef 判定宏是否
4、定义#ifndef 判定宏是否定义#include 将指定的文件插入#include的位置#include_next 与#include一样,但从当前目录之后的目录查找#line 指定行号#pragma 提供额外信息的标准方法，可用来指定平台#undef 删除宏#warning 创建一个警告# 连接操作符号，用于宏内连接两个字符串示例：1、 #define 、#undef#include /* 演示编译器gcc */#define YQ#define LOUIS “ENGLISH NAME“ int main()printf(“%sn“,LOUIS);/*#undef LOUIS*/print
5、f(“%sn“,LOUIS);return 0; 2、 #error、#warning#include /* 演示编译器gcc */int main()int a=20;if(a=2)/#error “错误很多“#warning “警告一下!“ return 0;3、#if、#elif、#else、#endif#include #define VERSION 3/* 演示编译器gcc */#if (VERSION #define DEBUG/* 演示编译器gcc */#ifdef DEBUG#warning “调试“#else#warning “非调试“#endif/这个指示符号的使用还是比较
6、广泛的int main()printf(“Hello gcc使用!n“); return 0;使用#ifdef、#define可以防止头文件二次引入。5、#include、#include_next说明：1.系统头文件使用#include 2.用户头文件使用#include “”规则：1.系统头文件会在I参数指定得目录中查找。2.用户头文件会在当前目录查找。3.Unix标准系统目录/usr/local/include/usr/lib/gcc-lib/版本/include/usr/include/usr/include4.编译C+优先查找/usr/include/g+v35.#include 会
7、在所有标准目录的子目录sys中查找time.h6.#include的文件名不不含扩展，*、?无意义。除非文件名中包含*。6.#line#include int main()int re=0;printf(“Hello gcc使用!n“); for(int i=0;i#pragma GCC dependency “ch02.c“int main()int re=0;printf(“Hello gcc使用!n“); int i;for(i=0;i#pragma GCC dependency “ch02.c“#pragma GCC poison printf addint main()int re=
8、0;printf(“Hello gcc使用!n“); int i;for(i=0;i#pragma GCC dependency “ch02.c“/#pragma GCC poison printf addint main()int re=0;printf(“Hello gcc使用!n“); int i;_Pragma(“GCC poison printf add“)for(i=0;i#pragma GCC dependency “ch02.c“/#pragma GCC poison printf add#define HELLO(a) a#200int main()int re=0;prin
9、tf(“Hello gcc使用:%s!n“,HELLO(99); return 0;1.1.3.4.预定义宏介绍预定义的宏很多，下面列出常用的。宏 说明_BASE_LINE_ 源代码的完整路径_cplusplus C+有效，程序不符合标准为1,否则是标准的年月_DATE_ 日期_FILE_ 源代码文件名_func_ 当前函数名_FUNCTION_ 同上_INCLUDE_LEVEL_ 包含层数,基本的为 0_LINE_ 行数_TIME_ 时间示例：#include int main()printf(“Hello gcc使用:%d!n“,_LINE_); printf(“Hello gcc使用:%
10、s!n“,_DATE_); printf(“Hello gcc使用:%s!n“,_BASE_FILE_);return 0;1.1.3.5.预处理与make 选项选项 说明-M 输出适合makefile 的规则-MD 同上，需要显示打开-E-MMD 与-M 同，但不列出头文件-MF 指定输出文件名，与MMD，-MM，-M结合使用-MG 假设头文件存在并不包含其他文件-MM 与-M 同，但不列出系统头文件-MP 与-M 或-MM使用，为每个包含文件生成哑目标-MT 与-M 或-MM使用，指定makefile规则的目标文件名示例：gcc -MG -MM -MF makefile ch01.c效果1
11、.1.3.6.编译环境变量C_INCLUDE_PATH ： 查找头文件的目录。C。CPATH ：查找头文件，相当于-l选项。CPLUS_INCLUDE_PATH ：查找头文件的目录。C+。LD_LIBRARY_PATH ：编译没有影响，主要影响运行。指定目录便于定位共享库。LIBRARY_PATH ：查找连接文件，相当于-l选项。1.1.4.生成汇编1.1.4.1.编译成汇编gcc -S ch01.c ch01_1.c注意：汇编编译也要依赖检验的。1.1.4.2.编译汇编gcc ch01.s ch01_1.s -o main1.1.5.创建静态库1.1.5.1.编译静态库gcc -c -sta
12、tic ch01_1.c其中-static可选。1.1.5.2.ar指令ar -r libmy.a ch01_1.o语法：ar 选项 归档文件名 目标文件列表指令ar 的常用选项选项 说明-d 从归档文件删除指定目标文件列表。-q 将指定目标文件快速附加到归档文件末尾。-r 将指定目标文件插入文档，如果存在则更新。-t 显示目标文件列表-x 把归档文件展开为目标文件1.1.5.3.使用静态库gcc -o main ch01.c libmy.a如果libmy.a在LIBRARY_PATH的指定目录中，还可以采用如下方式编译。gcc ch01.c -o main -lmy注意：上面的先后位置错误可
13、能导致编译错误。1.1.6.创建共享库1.1.6.1. 编译共享库编译共享库分成两个部分：1. 编译成位置独立代码的目标文件，选项-fpic2. 编译成共享库，选项-sharedgcc -c -fpic ch01_1.cgcc -shared ch01_1.o -o libmy.so使用一条指令的效果一样gcc -fpic -shared ch01_1.c -o libmy.so1.1.6.2.定位共享库共享库编译的时候与静态库一样依赖LIBRARAY_PATH ，运行的时候依赖 LD_LIBRARY_PATH。下面是配置的LD_LIBRARY_PATH规则：1. 查找LD_LIBRARY_P
14、ATH，目录使用冒号分隔。2. /ect/ld.so.cache中找到的列表。工具ldconfig维护。3. 目录/lib4. 目录/usr/lib1.1.6.3.使用共享库gcc ch01.c libmy.so -o main在代码中动态加载共享库：共享库代码int add(int a,int b)int c=a+b;c=c/2;return c;调用共享库代码#include #include #include int main()/* 动态库 */void *handle;/* 加载中的错误描述 */char *error;/* 调用的函数指针 */int (*myadd)(int,in
15、t);/* 加载共享库 */handle=dlopen(“./libadd.so“,RTLD_LAZY);error=dlerror();if(error)printf(“lib load error:%sn“,error);exit(1);myadd=dlsym(handle,“add“);error=dlerror();if(error)printf(“lib load error:%sn“,error);exit(1);int a=myadd(23,89);printf(“out:%dn“,a);dlclose(handle);return 0;说明：共享库的四个函数SYNOPSIS#i
16、nclude void *dlopen(const char *filename, int flag);char *dlerror(void);void *dlsym(void *handle, const char *symbol);int dlclose(void *handle);其中dlopen的参数flag的含义如下：RTLD_LAZY：符号查找时候才加载。RTLD_NOW：马上加载。1.1.6.4.库工具程序介绍1、 ldconfig生成文件/etc/ld.so.cache2新版本：ldconfig -v 其他选项：选项 说明-n 不产生缓冲文件,列出指定目录下的库-p 显示缓存文
17、件中所有库按字母排序的列表,包括连接库的完整路径-v示例：ldconfig -vldconfig -vn /libldconfig -vnp /lib2、nm列出目标文件中的符号名:nm libmy.a其他常用参数选项 说明-p 不排序显示-r 逆序排列显示-size-sort 大小排列显示-o 用源文件标识成员符号-s 包含模块的索引信息-D 对共享库显示动态符号,而不是静态符号-g 显示定义为外部的符号示例：3、strip去除指定目标文件与静态库中的调试信息 ：strip ch01_1.o libmy.a4、ldd列出共享库的依赖关系:ldd libmy.so5、objdump显示目标文件
18、的内部结构：objdump f h EB hello.o1.1.6.5.其他编译选项-I 添加编译器搜索头文件的目录。-L 添加编译器 搜索库文件的目录。-l 指示编译器链接指定的库文件。总结常用编译选项-c 取消链接,生成目标文件-Dmacro 定义指定的宏,在代码中用#idef检测-E 预处理输出到标准输出设备-g3 获得调试的详细信息-I 头文件的搜索目录-L 库文件的搜索目录-l 库文件-O -O2 -O3 编译优化-S 汇编输出-v 启动所有警报-Wall 发生警报时取消编译-w 禁止所有警报1.1.7.C语言扩展1.1.7.1.控制C语言版本版本 说明-ansi 编译标准程序，与G
19、NU兼容-pedantic 严格按照标准，提示警告信息-std=c89 ISO C89标准-std=C99 ISO C99标准-std=gnu89 具有GNU扩展功能的ISO C89标准,某些C99标准-traditional 兼容最原始的C语法检测1.1.7.2.对齐1.1.7.3.数组扩展1.1.7.4.属性1.1.7.5.使用复合语句的返回值1.1.7.6.枚举不完全类型1.1.7.7.函数原型1.1.7.8.整数1.1.7.9.更换关键字1.1.7.10.标识地址1.1.7.11.局部标签1.1.7.12.switch语句1.1.7.13.typedef1.1.7.14.typeof1
20、.1.7.15.联合类型强制转换1.2.编译C+程序(基本上同C一样)1.2.1.编译执行文件1.2.1.1.C+后缀名1.2.1.2.编译单源程序1.2.1.3.编译多源程序1.2.2.编译目标文件1.2.2.1.编译成目标文件1.2.2.2.使用目标文件编译1.2.3.预处理1.2.3.1.预处理编译1.2.3.2.使用预处理文件编译1.2.4.生成汇编1.2.4.1.编译成汇编文件1.2.4.2.使用汇编文件编译1.2.5.创建静态库1.2.5.1.编译静态库1.2.5.2.使用ar 打包静态库1.2.5.3.使用静态库1.2.6.创建共享库1.2.6.1.编译动态库1.2.6.2.使用
21、动态库1.2.7.C+语言的扩展1.2.7.1.头文件引入1.2.7.2.函数名1.2.7.3.接口与实现2.GDB的使用2.1.GDB基础2.1.1.生成调试信息在编译程序的时候使用-g选项生成调试信息。2.1.2.启动调试语法： gdb 也可以直接启动gdb其他启动方式gdb gdb core 用gdb同时调试一个运行程序和core文件.core是程序非法执行后core dump产生的文件.gdb 指定进程号gdb的常用启动开关.-symbols -s 从指定文件读取符号表.-se 从指定文件读取符号表,并用在可执行文件中.-core -c 调试的时候core dump的core文件-di
22、rectory -d 加入源文件的搜索路径.默认搜索路径是PATH2.1.3.调试模式设置调试模式两种：批模式与安静模式安静模式：gdb -quiet 或者 gdb q。若不想看见logo请加 -q 或-quiet参数。批模式 ：gdb gdb -batch 一般做为过滤器运行使用。示例：2.1.4.退出调试在gbd 下使用quit与q 退出2.1.5. 查看帮助在gdb提示符号下：输入info查看所有帮助。技巧提示：info 首字母 可以获取快速输入。快速帮助2.2.使用GDB控制调试过程2.2.1.环境变量设置path 目录 :添加一个新的PATH环境变量show paths :显示PAT
23、H环境变量show environment 环境变量名 :显示某个环境变量set environment 环境变量名=值 :设置某个环境变量的值set env环境变量名=值unset environment 环境变量 :删除环境变量unset env 环境变量cd 目录 :改变目录pwd2.2.2.运行程序run :执行程序file 执行文件名 :指定调试程序2.2.3.调试一个已经运行的程序attach 进程ID2.2.4.显示附加的信息info proc all : 显示所有进程信息2.2.5.查看代码listm,n m,n指开始与结束行号！2.2.6.设置断点(break b)break
24、 行号 break 文件名:行号 if 条件 break +n :当前行数后n行break 函数名 break 文件名:函数名 if 条件 break -n2.2.7.检查数据(print p)print 变量名print $1 打印历史记录。print 数组名n 打印从数组地址开始的n格内存区域。print /格式 变量x-16进制d-10进制u-无符号整数o-8进制t-二进制a-地址格式c-字符f-小数2.2.8.检查数据类型(whatis)whatis 变量名ptype 结构名 /得到结构定义。2.2.9.删除断点clear 函数clear 文件名:函数clear 行数clear 文件名
25、:行数2.2.10.显示断点信息。info breakpoints2.2.11.改变变量的值(set variable )。set variable 变量名=值。2.2.12.断点操作start 开始逐行调试。next 下一个，不进入函数n。step 下一个，进入函数sfinish 完成回到上一个程序环境continue 继续cuntil 执行到最后循环u2.2.13.关闭启动断点Enable 断点行数disableenabled deletedisable once2.2.14.观察点watch 表达式 :当值发生改变的时候,程序停止。info watchpoints :显示观察点2.2.1
26、5.调用shell指令shell 命令2.2.16.查看内存x /fmt 地址2.2.17.设置命令行参数set args 参数1 参数2 2.2.18.显示命令行参数show args2.2.19.各种信息查看info locals 所有局部变量info argsinfo frame 2.2.20.终止正在调试的程序kill 终止正在调试的程序. 2.2.21.设置自动变量display 变量display /i $pc : 显示指令地址，$pc是一个特殊的环境变量，表示指令存放地址。/i表示输出格式是及其码。2.2.22.删除自动显示变量与表达式del display2.2.23. 查看汇编disassemble ：当前过程汇编disassemble 函数名 ：指定过程汇编disassemble 地址1 地址 2 ：指定地址范围内的汇编
