C语言学习·编译过程

# 预处理器 cpp, 展开通文件, 宏替换, 去掉注释
gcc -E hello.c -o hello.i
# 编译器 gcc, c文件 -> 汇编文件
gcc -S hello.i -o hello.s
# 汇编器 as, 汇编文件 -> 二进制文件
gcc -c hello.s -o hello.o
# 链接器 ld, 将函数库中的代码组合到目标文件中
gcc hello.o -o hello

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# 编译参数

指定宏

#include <iostream>
int main() {
#ifdef DEBUG
    std::cout << "hello world\n";
#endif
    return 0;
}Copy to clipboardErrorCopied

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gcc sum.c -o sum -D DEGUBCopy to clipboardErrorCopied

输出警告信息

gcc sum.c -o sum -WallCopy to clipboardErrorCopied

优化代码

# 优化等级分为o1、 o2、 o3
gcc sum.c -o sum -o3 Copy to clipboardErrorCopied

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生成调试信息

gcc sum.c -o sum -g

# 静态库

# 创建静态库

// include/head.h 
#ifndef HEAD_H
#define HEAD_H
int sum(int, int);
int mul(int, int);
#endifCopy to clipboardErrorCopied

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// ./sum.c
#include "head.h"
int sum(int a, int b) {
    return a + b;
}
// ./mul.c
#include "head.h"
int mul(int a, int b) {
    return a * b;
}Copy to clipboardErrorCopied

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生成.o文件

gcc -c *.c -I includeCopy to clipboardErrorCopied

打包静态库

ar rcs lib/libtest.a *.oCopy to clipboardErrorCopied

# 使用静态库

// ./main.c
#include "head.h"
#include "stdio.h"
int main()
{
    int a = sum(2, 4);
    int b = mul(2, 4);
    printf("%d %d\n", a, b);
    return 0;
}Copy to clipboardErrorCopied

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使用静态库编译文件

gcc main.c lib/libtest.a -I include -o main
gcc main.c -I include -L lib -l test -o mainCopy to clipboardErrorCopied

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查看查看文件中符号

nm mainCopy to clipboardErrorCopied

# 优缺点

静态库在使用的时候，会根据程序中用的到函数，将对应函数所在的.o打包到程序中。

发布程序的时候，不需要提供对应的库。
加载库的速度快

将这些库打包到可执行文件中同时也会造成：

可执行程序的体积大
库发生改变，需要重新编译程序

# 动态库

# 创建动态库

生成与位置无关的目标文件

gcc -fPIC -c *.c -I includeCopy to clipboardErrorCopied

打包动态库**.so**

gcc -shared -o lib/libtest.so *.o -I includeCopy to clipboardErrorCopied

# 使用动态库

gcc main.c lib/libtest.so -I include -o main
gcc main.c -L lib -l test -I include -o mainCopy to clipboardErrorCopied

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在使用第二种方法，执行可执行文件时，会出现找不到路径的问题，这是因为动态库在加载的时候，需要动态链接器进行加载，可以适应ldd命令查看可执行程序需要的动态库。

动态链接器在加载库的时候，根据环境变量中的目录惊进行查找，可以添加自己的目录到环境变量中。

动态库的搜索路径的顺序

编译目标代码时指定的动态库搜索路径
环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径
默认的动态库搜索路径/lib和/usr/lib

添加到LD_LIBRARY_PATH，这种方法是临时的。

export LD_LIBRARY_PATH=./lib:$LD_LIBRARY_PATHCopy to clipboardErrorCopied

可以将命令写到bash配置文件里面，这样每次加载shell之前，都会配置目录。

vim ~/.bashrc
export LD_LIBRARY_PATH=./lib:$LD_LIBRARY_PATHCopy to clipboardErrorCopied

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另外也可以配置ld.so.conf。

sudo vim /etc/ld.so.conf
/home/user/linux/lib
sudo ldconfig -vCopy to clipboardErrorCopied

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查看可执行文件依赖的动态库

ldd appCopy to clipboardErrorCopied

# 优缺点

动态库只是在内存地址的共享库中标记，在程序运行时才加载。

可执行程序体积小
动态库更新，不需要重新编译
发布程序需要将库提供给用户
动态库没有打包应用程序中，加载速度相对慢

# GDB调试

全称		功能
list	l	显示多行源代码
break	b	设置断点
delete	d	删除断点
info	i	描述程序的状态
run	r	开始运行程序
display	disp	跟踪查看某个变量，每次停下来都显示它的值
undisplay		停止追踪
step	s	执行下一条语句,如果该语句为函数调用,则进入函数执行其中的第一条语句
finish		跳出本次函数
next	n	执行下一条语句,如果该语句为函数调用,不会进入函数内部执行(即不会一步步地调试函数内部语句)
print	p	打印内部变量值
ptype		打印变量类型
continue	c	继续程序的运行,直到遇到下一个断点
	u	跳出本次循环
set var name=v		设置变量的值
start	st	开始执行程序,在main函数的第一条语句前面停下来
file		装入需要调试的程序
kill	k	终止正在调试的程序
watch		监视变量值的变化
backtrace	bt	产看函数调用信息(堆栈)
frame	f	查看栈帧
quit	q	退出GDB环境

# 生成调试程序

gcc *.c -o app -gCopy to clipboardErrorCopied

# 查看代码

l main.c:mainCopy to clipboardErrorCopied

# 设置断点

设置断点

b 22
b 15 if i == 15Copy to clipboardErrorCopied

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查看断点

i bCopy to clipboardErrorCopied

删除断点

d 1
d 1-5Copy to clipboardErrorCopied

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# 执行程序

开始

startCopy to clipboardErrorCopied

单步

nCopy to clipboardErrorCopied

下个断点

cCopy to clipboardErrorCopied

# 单步调试

进入函数内部

sCopy to clipboardErrorCopied

跳出本次循环

uCopy to clipboardErrorCopied

退出函数

finishCopy to clipboardErrorCopied

# 查看变量

查看变量的值

p varCopy to clipboardErrorCopied

查看变量类型

ptype varCopy to clipboardErrorCopied

设置变量的值

set var i=10Copy to clipboardErrorCopied

# 追踪变量

追踪变量

display i
display jCopy to clipboardErrorCopied

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查看追踪的变量

i displayCopy to clipboardErrorCopied

删除追踪的变量

undisplay 1 # 对应变量的编号Copy to clipboardErrorCopied

# 多进程调试

在fork之前设置mode。

set follow-fork-mode child，跟踪子进程
set follow-fork-mode parent 跟踪父进程

# makefile

# 普通版

app: main.o sum.o sub.o
     gcc main.o sum.o sub.o -o app
main.o: main.c
    gcc -c main.c
sum.o: sum.c
    gcc -c sum.c
sub.o: sub.c
    gcc -c sub.cCopy to clipboardErrorCopied

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# 自动变量

$@: 规则中的目标
$<: 规则中的第一个依赖
$^: 规则中的所有依赖Copy to clipboardErrorCopied

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obj = main.o sum.o sub.o
target = app
# makefile系统变量
CC = gcc
$(target):$(obj)
$(CC) $(obj) -o $(target)
%.o: %.c
$(CC) -c $< -o $@Copy to clipboardErrorCopied

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# makefile函数

target = app
# 得到所有.c文件
src = $(wildcard ./*.c)
# 将.c替换为.o
obj = $(patsubst ./%.c, ./%.o, $(src))
CC = gcc
$(target): $(obj)
    $(CC) $(obj) -o $(target)
%.o: %.c
    $(CC) -c $< -o $@
# 声明伪目标
.PHONY:clean
clean:
    rm $(obj) $(target)Copy to clipboardErrorCopied

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# 静态模型

c194a9eg(objects)中获取， "%.o"表示以".o"结尾的目标, 即foo.o bar.o, 依赖模式就是把"%.o"中的"%"拿来加上".c"

objects = foo.o bar.o
all: $(objects)
$(objects): %.o: %.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) &< -o $@Copy to clipboardErrorCopied

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等价于

foo.o : foo.c
$(CC) -c $(CFLAGS) foo.c -o foo.o
bar.o : bar.c
$(CC) -c $(CFLAGS) bar.c -o bar.oCopy to clipboardErrorCopied

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上次更新: 2022/12/02, 22:04:34

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