Linux常见工具使用方法-优快云博客

个人主页

🎬 个人主页：Vect个人主页

🎬 GitHub：Vect的代码仓库
🔥 个人专栏: 《数据结构与算法》《C++学习之旅》《Linux》

⛺️Per aspera ad astra.

文章目录

Makefile
gdb和cgdb

Makefile

0. 简单代码演示

// add.h
#pragma once 

int add(int a, int b);

// add.cpp

#include "add.h"

int add(int a, int b) { return a + b;}

// main.cpp

#include <iostream>
#include "add.h"

int main(){
    std::cout<<add(1,2)<<std::endl;
    return 0;
}

1. Makefile结构及规则

这里先提前有个认知：

Makefile是文件
make是指令

先来看代码，然后解读：

# 变量定义部分
SRC = main.cpp add.cpp 
OBJ = $(SRC:.cpp=.o)
BIN = myapp

# 默认目标
$(BIN): $(OBJ)
	g++ -o $@ $^
	
# 编译目标
%.o: %.cpp
	g++ -c $< -o $@
	
# 清理目标
.PHONY: clean
clean:
	rm -f $(OBJ) $(BIN)

变量定义部分

SRC = main.cpp add.cpp

作用：定义源文件变量，包含所有.cpp的源文件
解释：SRC是一个包含需要编译的源文件的列表

OBJ = $(SRC:.cpp=.o)

作用：通过模式替换，将SRC中的.cpp全部转换成.o文件
解释：$(VAR)用来引用一个变量的值，$(SRC:.cpp=.o)利用替换模式得到OBJ = main.o add.o

BIN = myapp

作用：定义最终生成的目标文件名（最后的可执行文件）

默认目标部分

$(BIN):$(OBJ)

作用：表示目标$(BIN) 依赖于$(OBJ)中的main.o add.o

g++ -o $@ $^

作用：使用g++将.o文件链接成最终可执行文件myapp
解释：
- $@：代表当前规则中的目标文件，这里是$(BIN)
- $^：代表所有的依赖文件（去除重复的），这里是$(OBJ)

编译目标部分

%.o: %.cpp

作用：表示一条通用规则，告诉make如何将.cpp文件编译成.o文件
解释：%是通配符，代表一个任意的字符序列，这里表示会匹配所有的.cpp文件，将它们全部编译为对应的.o文件

g++ -c &< -o $@

作用：使用g++将.cpp文件编译成.o文件
解释：
- $<：代表当前规则中的第一个依赖文件，在这里就是 .cpp 文件
- $@：表示当前规则中的目标文件，在这里是 .o 文件

清理目标部分

.PHONY: clean

作用：声明clean是一个伪目标，而不是文件名
解释：make 会认为 clean 是一个任务，而不是文件，因此即使当前目录下存在名为 clean 的文件，make 也会执行 clean 规则的命令

clean: rm -f $(OBJ) $(BIN)

作用：clean 目标的命令部分，删除所有生成的目标文件和最终的可执行文件。

2. 过程推导

目标文件`.o`和依赖关系

main.o依赖于main.cpp
add.o依赖于add.cpp

在Makefile中，$OBJ 是要生成的目标文件，它的生成依赖于.cpp文件

规则推导过程

make会从默认目标myapp开始，通过依赖关系逐步推导出需要做的工作

make看到myapp

myapp的形成依赖于main.o和add.o，make会从main.o和add.o开始推导

生成main.o

而main.o的生成又依赖于main.cpp，所以make会执行：g++ -c main.cpp -o main.o

生成add.o

同理add.o的生成依赖于add.cpp，所以make会执行： g++ -c add.cpp -o add.o

链接成myapp

当生成了main.o和add.o，make会执行：g++ -o mayapp main.o add.o

推导是一个出栈入栈的过程

出栈：make开始时看到myapp，出栈myapp，处理它的依赖main.o和add.o
**入栈：**当 main.o 和 add.o 处理完后，它们的目标文件会入栈，然后 make 执行生成 myapp 的命令

我们梳理清楚依赖链：

目标	直接依赖	构建规则
`myapp`	`main.o` `add.o`	`g++ -o myapp main.o add.o`
`main.o`	`main.cpp`	`g++ -c main.cpp -o main.o`
`add.o`	`add.cpp`	`g++ -c add.cpp -o add.o`
`clean`	伪目标	`rm -f main.o add.o myapp`

时间戳

make在做依赖关系推导的时候，会用时间戳来决定哪些目标需要重新构建

时间戳的作用

make会比较每个目标文件和它的依赖文件的时间戳

如果依赖文件比目标文件新，make会重新构建目标文件
如果目标文件存在且没有被更新，make会跳过编译过程

[vect@VM-0-11-centos make_file]$ stat main.cpp
  File: ‘main.cpp’
  Size: 102       	Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd01h/64769d	Inode: 1051720     Links: 1
Access: (0664/-rw-rw-r--)  Uid: ( 1002/    vect)   Gid: ( 1002/    vect)
Access: 2025-12-14 20:12:03.883557588 +0800
Modify: 2025-12-14 20:12:01.955499062 +0800
Change: 2025-12-14 20:12:01.955499062 +0800
 Birth: -

看一下三种时间：

Acesstime：访问时间，文件内容被读取/访问的时间
Modifytime：修改时间，文件时间内容被修改的时间（文件大小、内容变化）
Changetime：状态改变时间，文件**元数据（属性）**改变的时间（文件属性）

过程演示：

第一次运行make

make的行为：
[vect@VM-0-11-centos make_file]$ make
g++ -c main.cpp -o main.o
g++ -c add.cpp -o add.o
g++ -o myapp main.o add.o
此时目标文件和可执行文件都生成了，时间戳被记录
修改源文件并运行make

假设修改了 add.cpp 文件中的代码，例如：
int add(int a, int b) {
    return a * b;  // 修改了加法为乘法
}
现在，make会根据文件时间戳决定是否重新编译：

main.o时间戳未变化，main.cpp不重新编译
add.o文件的时间戳比add.cpp新，make会发现add.o的依赖文件add.cpp发生变化

运行指令得到：
[vect@VM-0-11-centos make_file]$ make
g++ -c add.cpp -o add.o
g++ -o myapp main.o add.o
不做任何修改，直接运行make
[vect@VM-0-11-centos make_file]$ make
make: `myapp' is up to date.

总结：

目标文件不存在：如果目标文件（.o）或依赖文件（.cpp）不存在，make 会强制编译并生成目标文件。
依赖文件更新：如果依赖文件的时间戳比目标文件更新，make 会重新编译依赖文件并更新目标文件。
无更新时跳过编译：如果目标文件和依赖文件的时间戳都没有变化，make 会跳过编译过程，避免重复工作。

伪目标

伪目标：没有对应文件的目标文件，用来执行命令而不关心文件的存在

伪目标不会检查时间戳，每次执行都会运行相关指令

.PHONY: clean

clean:
    rm -f $(OBJ) $(BIN)

.PHONY 告诉 make clean 是伪目标，即使当前目录下有一个 clean 文件，make 也不会认为它是一个文件，而是会执行 rm 命令