linux 下的编译器和调试器---那些年我们一起学习linux程序设计

GCC程序编译

简介

1. Linux系统下的gcc功能功能强大、性能优越的多平台编译器。Gcc可以在多种硬件平台上编译出可执行程序，其执行效率与一般编译器相比平均效率要高20%~30%。

2. GCC编译器能将C、C++语言源程序、汇编程序编译、链接成为可执行文件。

3. 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。

4. 使用GCC编译程序时，编译过程可以被细分为四个阶段：

(1) 预处理（Pre-Processing）（处理以#开头）

(2) 编译（Compiling）（编译成汇编文件）

(3) 汇编（Assembing）（编程目标文件）

(4) 链接（Linking）（把没目标文件连接在一起）

文件类型：

GCC通过后缀来区分:输入的类型

基本用法：

Gcc最基本的用法是：

Gcc [options] [filename]

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，其中多数我们根本用不到，这里只介绍其中最基本、最常用的参数。

(1) –o output_filename: 确定可执行文件的名称为output_filename.

如果不给出-o这个选项，gcc就给出预设的可执行文件a.out

(2) –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。

(3) –g :产生调试工具（GUN的gdb）所必须的符号信息，要想对编译出的程序进行调试，就必须加入这个选项。

(4) -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、链接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件执行效率可以提高，但是，编译、链接的速度就相应地要慢一些。

(5) –o –o ,比-o更好的优化编译、链接，当然整个编译】链接过程会更慢。

例如：A. gcc optimize.c -o optimize

命令：time ./optimize

B. gcc -o optimize.c -o ptimize

命令：time ./optimize

对比两次执行的输出结果，可以看到程序性能B(1.5s)的确比A（6s）的快很多

(6) -I 路径名：将路径名所指出的目录加入到程序头文件目录列表中。

(增加头文件按的寻找路经)

C程序中头文件包含两种情况：

I．#include <A.h>

II. #include “A.h“

对于<>,预处理程序cpp会在系统预设的头文件目录（头文件标准寻找路径）中搜寻相应的文件；

对于““，cpp会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得到需要的文件，就到指定的路径名目录中去寻找。

例：gcchello.c -I /home/include -o hello (增加头文件寻找路径，此命令，寻找头文件时也到/home/inlude目录下寻找)

当把/home/1.h也作为头文件的标准寻找路径则可以#include <1.h>，怎样实现当把/home/1.h也作为头文件的标准寻找路径？

答：gccfile.c -I /home/include –o file

等效：#include“/home/include”

(7) -L 路径名：将路径名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。

例如： gcc hello.c -L /home/lib –o hello

(8) –l 函数库

在连接时，装载名字为“lib函数库名，例如：libname.a,该函数库位于系统预设的目录或者由 –L选定的目录下。

例如：， -lm 表示：连接名为“libm.a“(lib去掉，后面的后缀.a去掉)剩下m再l+m=lm的数学函数库

例如：gcc hello.c -lm -o hello

-static ：静态链接库文件

例：gcc -static hello.c -o hello

库有动态和静态两种，动态通常用.so为后缀，静态用.a为后缀。例如：

Libhello.so libhello.a 当使用静态库时，连接器找出程序所需的函数，然后将它们考贝到可执行文件，一旦连接成功，静态库也就不再需要了。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时首先连接动态库。

(9)① -Wall:生成所有警告信息

② -w: 不生成任何警告信息

③ -D MACRO:定义MACRO宏，等效于在程序中使用#define MACRO

GDB程序调试

简介

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3方面的功能：

1. 启动被调试的程序；

2. 让被调试程序在指定的位置停住。

3. 当程序被停住时，可以检查程序中状态（如：变量值）

GDB快速进阶

1. 编译生成可执行文件：(注意要调试编译出来的程序一定要加 –g)

gcc -g test.c -o test

2. 启动GDB

gdb 执行程序名

3. 在main函数处设置断点

break main

4. 运行程序

run

5. 单步执行

next

6. 继续运行

continue

GDB命令

(1) (list) l:查看程序

(2) (break) b函数名：在某函数入口处添加断点

(3) (break) b行号：在指定文件的指定行添加断点

(4) (break) b文件名：行号再指点文件名的指定行添加断点

(5) (break) b行号if条件当条件为真时，指定行号处断点生效；

例如: b 5 if i=10，当i等于10时第5行断点生效

(6) info break :查看所有设置的断点

(7) delete断点编号：删除断点

(8) (run) r :开始运行

(9) (Next) n ：单步运行程序（不进入子函数）

(10) (step) s ：单步运行程序（进入子函数）

(11) (Continue) c：继续运行程序

(12)(printf) p 变量名：查看指定变量值

(13)finish :运行程序，直到当前函数结束

(14)watch 变量名：对指定变量进行监控

(15)(quit ) q :退出 gdb