1、GCC程序编译
Linux系统下的gcc(GNUCCompiler)是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台编译器,是GNU的代表作之一。gcc可以在多种硬体平台上编译出可执行程序,其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高20%~30%。
GCC编译器能将C、C++语言源程序、汇编程序编译、链接成可执行文件。在Linux系统中,可执行文件没有统一的后缀,系统从文件的属性来区分可执行文件和不可执行文件。
使用GCC编译程序时,编译过程可以被细分为四个阶段:
v预处理(Pre-Processing)
v编译(Compiling)
v汇编(Assembling)
v链接(Linking)
Gcc通过后缀来区别输入文件的类别:
v.c为后缀的文件:C语言源代码文件
v.a为后缀的文件:是由目标文件构成的库文件
v.C,.cc或.cxx为后缀的文件:是C++源代码文件
v.h为后缀的文件:头文件
v.i 为后缀的文件:是已经预处理过的C源代码文件
v.ii为后缀的文件:是已经预处理过的C++源代码文件
v.o为后缀的文件:是编译后的目标文件
v.s为后缀的文件:是汇编语言源代码文件
v.S为后缀的文件:是经过预编译的汇编语言源代码文件。
示例：
hello.c:
#include<stdio.h>
intmain(void)
{
printf(Hello world! );
return0;
}
编译和运行这段程序:
#gcc hello.c -o hello
#./hello
输出:Helloworld!
基本用法
gcc最基本的用法是∶
gcc[options] [filenames]
options:编译器所需要的编译选项
filenames:要编译的文件名。
编译选项
gcc编译器的编译选项大约有100多个,其中多数我们根本就用不到,这里只介绍其中最基本、最常用的参数。
-ooutput_filename:确定可执行文件的名称为output_filename。如果不给出这个选项,gcc就给出预设的可执行文件a.out。
-c:只编译,不连接成为可执行文件,编译器只是由输入的.c等源代码文件生成.o为后缀的目标文件。
-g:产生调试工具(GNU的gdb)所必要的符号信息,要想对编译出的程序进行调试,就必须加入这个选项。
-O,对程序进行优化编译、链接,采用这个选项,整个源代码会在编译、连接过程中进行优化处理,这样产生的可执行文件的执行效率可以提高,但是,编译、连接的速度就相应地要慢一些。
-O2,比-O更好的优化编译、连接,当然整个编译、连接过程会更慢。
示例：
#include<stdio.h>
intmain(void)
{
doublecounter;
doubleresult;
doubletemp;
for(counter = 0; counter < 2000.0 * 2000.0 * 2000.0 / 20.0 + 2020;
counter+= (5 - 1) / 4) {
temp= counter / 1979;
result= counter;
}
printf(Resultis %lf\n, result);
return0;
}
1.gcc optimize.c -o optimize
time./optimize
2.gcc –O optimize.c -o optimize
time./optimize
对比两次执行的输出结果不难看出,程序的性能的确得到了很大幅度的改善
-Idirname:将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中。
C程序中的头文件包含两种情况∶
#include<A.h>
#include“B.h”
对于<>,预处理程序cpp在系统预设的头文件目录(如/usr/include)中搜寻相应的文件;而对于””,cpp在当前目录中搜寻头文件。这个选项的作用是告诉cpp,如果在当前目录中没有找到需要的文件,就到指定的dirname目录中去寻找。
-Ldirname:将dirname所指出的目录加入到库文件的目录列表中。在默认状态下,连接程序ld在系统的预设路径中(如/usr/lib)寻找所需要的库文件,这个选项告诉连接程序,首先到-L指定的目录中去寻找,然后再到系统预设路径中寻找。
-lname:在连接时,装载名字为“libname.a”的函数库,该函数库位于系统预设的目录或者由-L选项确定的目
录下。例如,-lm表示连接名为“libm.a”的数学函数库。
例:gccfoo.c -L /home/lib -lfoo -o foo
-static:静态链接库文件
例:gcc–static hello.c -o hello
库有动态与静态两种,动态通常用.so为后缀,静态用.a为后缀。例如:libhello.solibhello.a。当使用静态库时,连接器找出程序所需的函数,然后将它们拷贝到可执行文件,一旦连接成功,静态程序库也就不再需要了。然而,对动态库而言,就不是这样,动态库会在执行程序内留下一个标记‘指明当程序
执行时,首先必须载入这个库。由于动态库节省空间,linux下进行连接的缺省操作是首先连接动态库。
-Wall:生成所有警告信息
-w:不生成任何警告信息
-DMACRO:定义 MACRO宏,等效于在程序中使用#defineMACRO
2、GDB程序调试
GDB是GNU发布的一款功能强大的程序调试工具。GDB主要完成下面三个方面的功能:
1、启动被调试程序。
2、让被调试的程序在指定的位置停住。
3、当程序被停住时,可以检查程序状态(如变量值)。
#include<stdio.h>
voidmain()
{
inti;
longresult = 0;
for(i=1;i<=100; i++)
{
result+= i;
}
printf("result= %d ", result );
}
1.编译生成可执行文件:
gcc-g tst.c -o tst
2.启动GDB
gdbtst
3.在main函数处设置断点
breakmain
4.运行程序
run
5.单步运行
next
6.继续运行
continue
启动GDB：
1.gdb 调试程序名
例:gdbhelloworld
2.gdb
file调试程序名
list(l)查看程序
break(b)函数名 在某函数入口处添加断点
break(b)行号 在指定行添加断点
break(b)文件名:行号在指定文件的指定行添加断点
break(b)行号 if条件 当条件为真时,指定行号处断点生效,例b5 if i=10,当i等于10时第5行断点生效。
infobreak 查看所有设置的断点
delete断点编号 删除断点
run(r)开始运行程序
next(n)单步运行程序(不进入子函数)
step(s)单步运行程序(进入子函数)
continue(c)继续运行程序
print(p)变量名 查看指定变量值
finish运行程序,直到当前函数结束
watch变量名 对指定变量进行监控
quit(q)退出gdb
3、Makefile工程管理
Linux程序员必须学会使用GNUmake来构建和管理自己的软件工程。GNU的make能够使整个软件工程的编译、链接只需要一个命令就可以完成。
make在执行时,需要一个命名为Makefile的文件。Makefile文件描述了整个工程的编译,连接等规则。其中包括:工程中的哪些源文件需要编译以及如何编译;需要创建那些库文件以及如何创建这些库文件、
如何最后产生我们想要得可执行文件。
示例：
hello:main.o func1.o func2.o
gccmain.o func1.o func2.o -o hello
main.o: main.c
gcc–c main.c
func1.o: func1.c
gcc–c func1.c
func2.o: func2.c
gcc–c func2.c
.PHONY: clean
clean:
rm–f hello main.o func1.o func2.o
术语：
规则:用于说明如何生成一个或多个目标文件,规则格式如下:
targets: prerequisites
command
目标 依赖 命令
main.o: main.c
gcc–c main.c
**命令需要以【TAB】键开始**
在Makefile中,规则的顺序是很重要的,因为,Makefile中只应该有一个最终目标,其它的目标都是被这个目标所连带出来的,所以一定要让make知道你的最终目标是什么。一般来说,定义在Makefile中的目标可能会有很多,但是第一条规则中的目标将被确立为最终的目标。
make命令默认在当前目录下寻找名字为makefile或者Makefile的工程文件,当名字不为这两者之一时,可以使用如下方法指定:
make–f 文件名
Makefile中把那些没有任何依赖只有执行动作的目标称为“伪目标”(phonytargets)。
.PHONY: clean
clean:
rm–f hello main.o func1.o func2.o
“.PHONY”将“clean”目标声明为伪目标
变量：
hello:main.o func1.o func2.o
gccmain.o func1.o func2.o -o hello
思考1:如果要为hello目标添加一个依赖,如:func3.o,该如何修改?
答案1:
hello:main.o func1.o func2.o func3.o
gccmain.o func1.o func2.o func3.o -o hello
答案2:
obj=main.ofunc1.o func2.o func3.o
hello:$(obj)
gcc$(obj) -o hello
在makefile中,存在系统默认的自动化变量
$^:代表所有的依赖文件
$@:代表目标
$<:代表第一个依赖文件
示例:
hello:main.o func1.o func2.o
gccmain.o func1.o func2.o -o hello
=》
hello:main.o func1.o func2.o
gcc$^ -o $@
Makefile中“#”字符后的内容被视作注释。
hello:hello.c
@gcchello.c –o hello
@:取消回显