c++ 学习笔记(高级linux编程) day2

最新推荐文章于 2024-06-16 16:49:39 发布

原创最新推荐文章于 2024-06-16 16:49:39 发布 · 435 阅读

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本文介绍了内存管理方法如brk/sbrk、mmap/munmap的不同应用场景，并详细讲解了GCC编译器的使用技巧及选项。同时，探讨了静态库与动态库的创建、使用方法及其优缺点。

回顾:

brk/sbrk

int brk(void *);

void* sbrk(int);

维护一个位置.brk/sbrk改变这个位置

brk改变绝对位置

sbrk相对改变位置;

补充:全新的类型.

永远记住: C的基本类型只有:整数(1字节(bool),2字节(char),4字节(int,int*)),小数(4字节,8字节)

unsigned signed

所有的全新类型都是使用typedef重新定义.

新的类型的C的原型.

类型重定义的好处:

1.维护方便

2.移植

3.容易理解

一. 映射虚拟内存

没有任何额外的维护数据的内存分配

mmap(分配)/umap(释放)

1.函数说明

void * mmap(void *start,//指定映射的虚拟地址 0 由系统指定开始位置

size_t length,//映射空间大小 pagesize倍数

int prot , //映射权限 PROT_NULL PROT_READ PROT_WRITE PROT_EXEC

int flags,//映射方式

int fd,//文件描述符号

offset_t off );//文件映射的开始位置

映射方式:

内存映射:匿名映射.

文件映射:映射到某个文件.只有文件映射时最后两个参数才有效.

MAP_ANONYMOUS 内存映射方式

MAP_SHARED MAP_PRIVATE(二选一)

2.案例

3.总结

选择什么样的内存管理方法?

STL

new

malloc(小而多数据)

brk/sbrk(同类型的大块数据,动态移动指针)

mmap/munmap(控制内存访问/使用文件映射)

4.应用

二.编译工具与动态库

1.gcc

-o 文件名重命名编译后的文件

-O0 -O1 -O2 -O3 编译优化

-g -g0 -g1 -g2 -g3

-Wall 显示所有警告

-Werror 把所有警告当成错误

-w 关闭警告

-c 只编译不链接

-E 预编译

-S 汇编文件

-D 在命令行定义宏.

在代码上定义宏

在命令行定义宏

-x 指定编译的的语言类型

assemble

c++

gcc -x assemble test.s

gcc -x c test.c

gcc -x c++ test.cpp

-std =c89

-std =c99 主函数返回int

int add(int * restrict a,int * restrict b);

编译过程: -E -S -c

ld map.o 链接

链接器一般都是自动调用连接器

补充:

.cpp

.CC

.hpp

.so

.i 预编译文件

.s 汇编文件

2.make

3.gdb

4.其他工具

5.共享库

三.静态库的编译

1.编译过程(*.a achieve)

1.1 编译成目标文件

-static 可选

gcc -c -static 代码文件

1.2 归档为静态库

ar工具

ar -r

-t

-p

-x

-m

-q

ar -r 静态库文件被归档的文件

ar -r ku.a ku1.o ku2.o

ar -t ku.a 查看库内文件

nm工具(查看函数符号表)

nm 静态库或者动态库或者目标文件或者执行文件

nm ku.a 查看归档文件

1.3 使用静态库

gcc 代码静态库

gcc callku.c ku.a -o mainT

./mainT

使用静态库完成如下程序:

输入一个菱形半径,打印菱形.

输入整数封装成IOTool

菱形的打印封装成Graphics

计划:

1.实现输入

2.实现菱形

3.编译静态库

4.调用静态库

总结:

1.什么是库?

函数等代码封装的二进制已经编译的归档文件

2.ar归档工具

3.采用库的方式来管理代码优点:

容易组织代码

服用

保护代码版权

4.静态库的静态的含义:

1.编译好的程序运行的时候不依赖库.库作为程序的一部分

编译连接

5.静态库本质:

目标文件集合(归档)

6 -static 可选

------------------------------------------------

gcc -c -static ku1.c

gcc -c -static ku2.c

ar -r ku.a ku1.o ku2.o

gcc callku.c ku.a -o main

./main

------------------------------------------------

2.库的规范与约定

库命名规则:

lib.库名.a.主版本号.副版本号.主批次号

lib库名.a

库使用规则

-l 库名

-L 库所在目录

------------------------------------------------

gcc -c -static ku1.c

gcc -c -static ku2.c

ar -r libdemo.a ku1.o ku2.o

gcc callku.c -o main -ldemo -L.

./main

------------------------------------------------

四.动态库的编译

1.什么是动态库(共享库)

动态库是可以执行,静态库不能执行.

但动态库没有main,不能独立执行

动态库不会链接成程序的一部分.

程序执行的时候,必须需要动态库

2.工具

ldd 查看程序需要调用的动态库

ldd main

ldd只能查看可执行文件.

windows可执行文件格式 PE

linux可执行文件格式ELF

readelf -h main 查看执行文件头

nm 查看库中的函数符号

3.动态库的编译

1.编译

-c -f pic(可选) position indepe code

2.链接

-shared

----------------------------------------------------

gcc -c -f pic ku1.c

gcc -c -f pic ku2.c

gcc -shared -o libdemo.so ku1.o ku2.o

----------------------------------------------------

4.使用动态库

gcc 代码动态库文件名

gcc 代码 -o main -l demo -L . // .表示当前目录

问题:

4.1 执行程序怎么加载动态库

4.2 动态库没有作为执行程序的一部分,为什么连接器需要确定函数在

在动态库中的位置.

动态库的加载:

1.找到动态库

2.加载动态库到内存空间

3.映射到用户的内存空间

动态库的查找规则:

/lib

/user/lib

到环境变量LD_LIBRARY_PATH

export LD_LIBRARY_PATH=.:~:..:~username

缓冲机制:

把/lib:/usr/lib:LD_LIBRARY_PATH加载到缓冲区

/sbin/ldconfig -v 刷新缓冲区中的搜索数据

动态库的加载原理

-------------------------------

#include<dlfcn.h>

main()

{

void * handle=dlopen("./libdemo4.so",RTLD_LAZY);

void (*fun)(int) = dlsym(handle,"fun_name");

fun(5);

dlclose(handle);

}

gcc dldemo.c -o main -l dl //加载dl库,不用加载libdemo4.so

-------------------------------

动态库中函数的查找已经封装成库libdl.so

dlopen 打开一个动态库

dlsym 在打开的动态库中查找一个函数

dlclose 关闭动态库

dlerror 返回错误

总结:

1.编译连接动态库

2.使用动态库

3.怎么配置让程序调用动态库

4.掌握某些工具的使用 nm ldd lddconfig

strip 删除多余信息

strip libdemo.so

objdump

六.工具make的使用与makefile脚本

背景:

make 编译脚本解释

编译脚本Makefile

make -f 脚本文件目标

脚本文件

1.文本文件

2.基本构成语法:

基本单位目标target:

目标名:依赖目标

\t;

-----------------------------------------//demo.mk

demo:

@gcc iotool.c -c -f pic 空格只能用tab

gcc graphic.c -c -f pic

gcc iotool.0 graphic.c -shared -o libdemo.so

gcc main -ldemo -o main -L. //直接编译链接一步到位

----------------------------------------

teminnal运行

make -f demo.mk demo

-----------------------------------------