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【Linux】gcc/g++/gdb的使用

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文章目录

  • 💖gcc/g++的使用
    • gcc/g++的使用
    • 静态库和动态库
    • gcc的一些操作选项
  • 💖gdb调试器的使用
    • gdb的安装及使用
    • gdb的常用指令
  • 总结🥳:

💖gcc/g++的使用

gcc/g++的使用

gcc/g++是一个Linux编译器,gcc是用来编译c语言的,而g++是用来编译c++的,所以这2个编译器的使用方法是一样的。我们这里只讲解gcc,把一个C语言文件生成可执行程序要经历四个阶段
1. 预处理

  • 预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等。
  • 预处理指令是以#号开头的代码行。 实例: gcc –E mytest.c –o mytest.i
  • 选项“-E”,该选项的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程。
  • 选项“-o”是指目标文件,“.i”文件为已经过预处理的C原始程序。

以下是在Linux上的演示。首先我新建了一个 mytest.c的文件并编辑了一段代码。
在这里插入图片描述

现在我们执行命令 gcc -E mytest.c -o mytest.i

``在这里插入图片描述

我们会发现生成了一个mytest.i文件,然后我们用vim打开这个文件看看。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

我们可以看到,之前打的注释没了,宏定义Num也替换了,并且头文件stdio.h在最上面展开。所以预处理功能主要包括宏定义,头文件展开,条件编译,去注释等。

2. 编译

  • 在这个阶段中,gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等,以确定代码的实际要做的工作,在检查无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言。用户可以使用“-S”选项来进行查看,该选项只进行编译而不进行汇编,生成汇编代码。
  • 例子: gcc –S mytest.i –o mytest.s

案例演示
我们还是用上面弄出来的mytest.i文件。 输入命令 gcc -S mytest.i -o mytest.s

在这里插入图片描述

然后就可以看到生成了一个mytest.s的文件,然后我们用vim打开它看看里面是什么内容。

在这里插入图片描述

我们可以看到,mytest.s文件里面都是汇编代码,这也就意味着 .s文件存的是C语言代码被转换成汇编时对应的汇编代码。

3.汇编

  • 汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件
  • 读者在此可使用选项“-c”就可看到汇编代码已转化为“.o”的二进制目标代码了
  • 实例: gcc –c hello.s –o hello.o

那么我们继续用上面的 mytest.s文件来演示。

我们输入 gcc -c mytest.s -o mytest.o

在这里插入图片描述

我们就可以看到生成了mytest.o文件,那我们也打开它看看它长什么样。

在这里插入图片描述

我们可以看到它全是一些乱码,这就意味着这个文件是一个二进制文件。也就是说汇编这个过程 是把汇编代码转换成二进制的机器码。

4.链接

  • 在成功编译之后,就进入了链接阶段。
  • 比如: gcc mytest.o –o mytest

然后我们发现我们有一个mytest的可执行文件。我们可以直接运行。

aa在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

我们可以看到打印了10000,不过没有换行,所以挤在了一起。

当然,gcc mytest.c -o mytest 也是可以的。

静态库和动态库

静态库

静态库是指编译链接时,把库文件的代码全部加入到可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也 就不再需要库文件了。其后缀名一般为“.a”

动态库

动态库与之相反,在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中,而是在程序执行时由运行时 链接文件加载库,这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为“.so”,如前面所述的 libc.so.6 就是动态 库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后,gcc 就可以生成可执行文件,如下所示。 gcc hello.o –o hello gcc默认生成的二进制程序,是动态链接的,这点可以通过 file 命令验证

gcc的一些操作选项

如下表所示:

选项说明
-E只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面
-S编译到汇编语言不进行汇编和链接
-c编译到目标代码
-o文件输出到 文件
-static此选项对生成的文件采用静态链接
-g生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
-shared此选项将尽量使用动态库,所以生成文件比较小,但是需要系统由动态库.
-O0
-O1
-O2
-O3编译器的优化选项的4个级别,-O0表示没有优化,-O1为缺省值,-O3优化级别最高
-w不生成任何警告信息。
-Wall生成所有警告信息。

💖gdb调试器的使用

  • 程序的发布方式有两种,debug模式和release模式
  • Linux gcc/g++出来的二进制程序,默认是release模式
  • 要使用gdb调试,必须在源代码生成二进制程序的时候, 加上 -g 选项

gdb的安装及使用

而进入调试界面的方式是 gdb + 可执行程序名。

再此之前我们得有一个程序。下面是我们在test.c文件里面写的一个程序。

#include<stdio.h>int TopSum(int max)
{int sum = 0;for(int i = 1; i <= max ; i++ ){sum += i;}return sum;
}int main()
{int i = 100;int ret = TopSum(i);printf("%d\n",ret);return 0;
}

然后我们编译它,我们必须在编译的时候加上 -g选项,因为默认选项是release版本的。release版本是不支持调试的,只有加上 -g选项后才能让生成的可执行程序是debug版本。所以我们可以输入命令 gcc test.c -o test -g

在这里插入图片描述

而编译的时候提示报错,这是因为 for(int i …)在for循环里面定义变量只有在C99版本才能支持。所以我们把命令换成 gcc test.c -o test -g -std=c99 即可

在这里插入图片描述

这样就可以了,然后我们 gdb test即可进入调试界面。

如果出现这种信息,是因为你还没有安装gbd,那么可以用root用户去安装一下。

安装命令:yum install gdb

在这里插入图片描述

成功进入调试界面是这样的。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gd0kwEPE-1677680336801)(C:\Users\王有林\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230204153230111.png)]

然后我们可以通过各种各样的指令来调试。

gdb的常用指令

那我们来演示几个最基本的命令

list/l 10 显示第10行的代码

在这里插入图片描述

run /r 运行程序

在这里插入图片描述

break/b 17 在第17行打上断点

在这里插入图片描述

info break/b 查看断点信息

在这里插入图片描述

n 单条执行

在这里插入图片描述

因为断点打在17行,所以17行执行完就到第18行了。

s/step 进入函数调用

在这里插入图片描述

进入到了函数的第一行,就是成功进入函数调用了。

delete breakpoints n 删除编号为n的断点

在删除之前,我们要先知道断点的编号。所以我们要先info b来查看断点信息。

在这里插入图片描述

Num这一列对应的就是断点编号,我们可以看到17行的断点编号为1,所以我们可以执行命令delete breakpoints 1来删除断点。

X

删除后我们再调用info b来查看断点信息,发现没有断点了,这就说明我们删除断点成功。

当然,gdb工具的使用命令还有很多,在下面已经为大家列好了一张命令操作表

选项说明
list/l 行号显示binFile源代码,接着上次的位置往下列,每次列10行。
list/l 函数名列出某个函数的源代码。
r或run运行程序。
n 或 next单条执行。
s或step进入函数调用
break(b) 行号在某一行设置断点
break 函数名在某个函数开头设置断点
info break查看断点信息。
finish执行到当前函数返回,然后挺下来等待命令
print( p )打印表达式的值,通过表达式可以修改变量的值或者调用函数
p 变量打印变量值。
set var修改变量的值
continue(或c)从当前位置开始连续而非单步执行程序
run(或r)从开始连续而非单步执行程序
delete breakpoints删除所有断点
delete breakpoints n删除序号为n的断点
disable breakpoints禁用断点
enable breakpoints启用断点
info(或i) breakpoints参看当前设置了哪些断点
display 变量名跟踪查看一个变量,每次停下来都显示它的值
undisplay取消对先前设置的那些变量的跟踪
until X行号跳至X行
breaktrace(或bt)查看各级函数调用及参数
info(i) locals查看当前栈帧局部变量的值
quit退出gdb

总结🥳:

💦💦如果有写的有什么不好的地方,希望大家指证出来,我会不断的改正自己的错误。💯💯如果感觉写的还可以,可以点赞三连一波哦~🍸🍸后续会持续为大家更新

🔥🔥你们的支持是我最大的动力,希望在往后的日子里,我们大家一起进步!!!
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