gdb，pdb,makefile,cmake等学习笔记

Makefile

1.什么是Makefile脚本？
Makefile脚本集合了程序的编译指令的文件，make是一个命令工具，当执行make命令时，它会自动读取Makefile中的编译指令并执行，会自动完成整个项目的自动化编译工作.

2.为什么需要Makefile脚本：
项目中如果有很多.c文件，它们的编译指令会有很多，需要的编译时间比较长，依赖关系非常复杂。
当项目中的.h文件被修改时，对应的.c文件需要重新编译，但是我们无法人为的分辨出哪些文件需要重新编译，只能全部重新编译一下，这项操作非常耗时。此时Makefile便发挥了用场.

所以make/Makefile又叫自动化的构建项目.

Makefile简单的编写
Makefile主要由两部分组成：a.依赖关系，b.依赖方法

我们直接 vim Makefile 此时便会创建一个Makefile文件并且打开.

依赖关系：

mytest:test.c

其中mytest称作目标文件，test.c称作依赖文件.

依赖方法：

必须第依赖关系的下一行，以Tab键为空开始写.

编译源文件，需要用到gcc，之前所讲过的.

gcc test.c -o mytest 【或gcc -o mytest test.c -std=c99】

注：-std=c99表示以c99的标准来编译代码

这样一个简单的Makefile文件便写好了

  1 mytest:test.c
  2     gcc -o mytest test.c -std=c99      //注意缩进要用制表符tab                                                                
  3 .PHONY:clean
  4 clean:
  5     rm -rf mytest

这段Makefile的代码定义了一个名为clean的伪目标（phony target），其目的是删除名为mytest的文件或目录（包括其下的所有文件和子目录）。下面是这段代码的详细解释：

.PHONY: clean：这一行告诉make工具clean是一个伪目标，即它不是一个实际要生成的文件名。这很重要，因为有时候文件名和目标名可能会冲突，使用.PHONY可以确保无论是否存在名为clean的文件，make clean命令都会执行下面的命令。

还有一个作用就是总是被执行.
什么叫总是被执行呢？先来看如果我们一直make会发生什么呢？
可以发现这里的意思是说mytest已经是最新了.但是我就是想让它每次都执行，这个时候你在前面加上.PHONY即可:

然后退出，便可以每次都被执行了.

当你在命令行中运行make clean时，这条命令会删除当前目录下名为mytest的文件或目录及其所有内容。这在清理编译生成的文件或进行项目清理时非常有用

怎么知道我的可执行程序是最新的呢？

根据文件的最近修改时间！

这里有一条命令stat，它可以查看一个文件的重要的三个时间！

gdb

一、概述

如果要进入gdb开始调试，那直接gdb + 可执行程序即可

不过进去之后发现似乎有一些奇怪的内容，【no debugging symbols found】，翻译过来就是没有调试信息。

是因为我们现在是在默认的release版本下

只有在【DeBug】的环境下才会有我们想要的调试信息，所以可以初步推断这可能不是一个【DeBug】版本的可执行程序

先使用q(quit)退出gdb

【Debug版本】与【Release版本】的区别

📚【Debug】—— 调试版本
📚【Release】—— 发布版本

我们程序员在编写代码后运行一般是使用【DeBug】环境进行运行。因为在企业里写软件项目，将代码写完后程序员自己要做简单的测试，保证代码没有问题
下面是vs界面

当程序员自己测试完没有问题之后，就会将这个可执行程序给到测试人员进行测试，而且会给出自己的单元测试报告。对于测试人员来说所处的模式是【Release】，也就是将来客户要使用的这款软件的发布版本
当测试在测的过程中，一定会发现一些问题。此时测试人员就会把报告再打回研发部。研发部做修改重新生成Release版本的可行性程序给到测试人员继续测试
最后只有当测试通过了，再将生成的【单元测试报告】与产品经理进行核对之后没有问题，那这个软件才可以真正地面向市场👉
牛牛牛哇！！！！！

⚡ ：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
原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45031801/article/details/134399664

二、使用GDB调试代码----指令学习

1.指令列表对应含义

注：（）括号里面是该指令的全称

`l(list) 行号/函数名`	显示对应的code，每次10行
`r(run)` —— F5（快捷键）	【无断点直接运行、有断点从第一个断点处开始运行】
`b(breakpoint) + 行号`	在那一行打断点
`b 源文件：函数名`	在该函数的第一行打上断点
`b 源文件：行号`	在该源文件中的这行加上一个断点吧
`info b`	查看断点的信息如breakpoint already hit 1 time【此断点被命中一次】
`d(delete) + 当前要删除断点的编号`	删除一个断点【不可以d + 行号】若当前没有跳出过gdb，则断点的编号会持续累加
`d + breakpoints`	删除所有的断点
`disable b(breakpoints)`	使所有断点无效【默认缺省】
`enable b(breakpoints)`	使所有断点有效【默认缺省】
`disable b(breakpoint) + 编号`	使一个断点无效【禁用断点】
`enable b(breakpoint) + 编号` `enable breakpount`	使一个断点有效【开启断点】与disable相对相当于VS中的空断点
`n(next)` ---快捷键F10	逐过程【相当于F10，为了查找是哪个函数出错了】
`s(step)` ---快捷键F11	逐语句【相当于F11，】
`bt`	看到底层函数调用的过程【函数压栈】
`set var`	修改变量的值
`p(print) 变量名`	打印变量值
`display`	跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值【变量/结构体…】
`undisplay + 变量名编号`	取消对先前设置的那些变量的跟踪
`until + 行号`	进行指定位置跳转，执行完区间代码
`finish`	在一个函数内部，执行到当前函数返回，然后停下来等待命令
`c(continue)`	从一个断点处，直接运行至下一个断点处【VS下不断按F5】

2.指令运行实操

行号显示

首先我们进入到gdb，然后它会等待我们输入指令

l 随机显示10行内容 (list) 行号/函数名

若是【L 0】或者是【L 1】的话那就是从第一行开始往下列10行的内容
- 注意这里的L是小写，而且与数字之间要有一个空格

接下去若是想要看到我们所写的全部代码，只需要多Enter几次就可以了，gdb会自动记忆你上次敲入的指令

✨断点设置

b + 行号 —— 在那一行打断点

b 源文件：函数名 —— 在该函数的第一行打上断点

b 源文件：行号 —— 在该源文件中的这行加上一个断点

查看断点信息

info b —— 查看断点的信息

若是直接执行【info】的话，出来的就是所有的调试信息
但若是我们只想查看一下所打的断点的信息，那就在后面加个b/breakpoint
接下来简要介绍一下断点的一些字段信息

Num —— 编号
Type —— 类型如breakpoint
Disp —— 状态如keep
Enb —— 是否可用 y/n/..
Address —— 地址
What —— 在此文件的哪个函数的第几行

最后的话就是每个断点信息的下面这块breakpoint already hit 1 time即此断点被命中1次

删除断点

d + breakpoints —— 删除所有的断点

开启 / 禁用断点

disable b(breakpoints) —— 使所有断点无效【默认缺省】

enable b(breakpoints) —— 使所有断点有效【默认缺省】

disable b(breakpoint) + 编号 —— 使一个断点无效【禁用断点】

enable b(breakpoint) + 编号 —— 使一个断点有效【开启断点】

打印 / 追踪变量

p(print) 变量名 —— 打印变量值

都执行了那么多次了，不知道【i】和【count】发生了怎样的变化，将它们打印出来看看吧💻

通过继续执行【n】，然后再去打印就可以发现i的值和count的值发生了变化

但是你不觉得这样每次去打印会显得很繁琐吗，那一定会的，所以我们有更好的办法💡

display —— 跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值【变量/结构体…】

我们也可以去追踪一下这两个变量的地址，不过可以看到对于地址来说是不会发生改变的

undisplay + 变量名编号 —— 取消对先前设置的那些变量的跟踪

但是呢，每次都追踪打印这么多内容又太多了，我想把它们取消了可以吗？答：当然是可以的
既然有display，那就有undisplay

查看函数调用

bt —— 看到底层函数调用的过程【函数压栈】

通过仔细观察刚才追踪的4个变量最左侧的编号，就可以看到它们的排列的顺序是倒着的。因为变量i和变量count是我们先追踪的，它们的地址是我们后追踪的，所以可以看出这很像是一个压栈的过程

其实不仅是对于它们，AddToTop函数和main函数也呈现这样的关系。此时我们就可以通过【bt】这个指令来查看函数压栈的过程，此时便可以看到因为

压栈顾名思义把运行了的函数以栈的形式保存? 先进后出原则先有main函数所以main函数在底下

修改变量的值

set var —— 修改变量的值

对于这个修改变量的值，很像是在VS里调试之前设置的那种条件断点，可以使调试开始后直接运行到此断点处。不过对于【set var】而言是在调试过程中进行设置

最常用指令（指令三剑客）

指定行号跳转

until + 行号 —— 进行指定位置跳转，执行完区间代码

可以看到，当前在for循环内容执行累加的逻辑，但若是我们一直这么执行下去，就没有时间排错了，除了上面的哪一种【set var】之外，还有一种方法其实起到直接结束当前循环的作用，那就是进行指定行号跳转
通过观察下图可以看到，当我们运行了until 13之后，程序直接就给出了我们最终的结果count，而且即将要执行最后的打印语句，说明我们跳转成功了

强制执行函数

finish —— 在一个函数内部，执行到当前函数返回，然后停下来等待命令

有时候我们会有这样的需求，在初步排查的时候推断可能是某个函数内部的逻辑出了问题，但是呢又不想一步步地进到函数内部进行调试，在VS中其实很简单，只需要在函数下方设个断点，然后F5直接运行到断点处即可
但是在Linux下的gdb中，我们可以使用【finsh】指令来直接使一个函数执行完毕。从下图我们可以看到，首先【s】进到函数内部，接下去我直接使用finish，可以看到它直接回到了调用函数的位置，returned了一个返回值

跳转到下一断点

c(continue) —— 从一个断点处，直接运行至下一个断点处【VS下不断按F5】

这点也是我刚才在上面有提到过的，在VS中，我们要直接跳转到下一个断点处只修要按下F5即可，那在gdb中该如何操作呢，你需要敲个【c】就可以了
从下图我们可以看出，对于这个指令的用处可谓是非常大，当我处于第一个断点也就是20行的时候，直接敲下【c】，就可以运行到第二个断点处也就是第10行。之后若反复敲【c】，因为这是一个单语句的循环，所以循环的下一次还是会执行到此处。上面的这两个功能就和我们在VS中用的F5是一个道理

一些指针命令的实操

pdb

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_43799400/article/details/122582895

一、pdb 有2种用法

pdb：python debugger

1、非侵入式方法（不用额外修改源代码，在命令行下直接运行就能调试）

python3 -m pdb filename.py

2、侵入式方法（需要在被调试的代码中添加以下代码然后再正常运行代码）

import pdb
pdb.set_trace()

当你在命令行看到下面这个提示符时，说明已经正确打开了pdb

(Pdb)

pdb.set_trace()

pdb.set_trace()常见的放置位置：

在程序的开始处：
如果你想从头开始调试整个程序，可以在程序的开头（如紧跟在导入模块之后）放置 pdb.set_trace()。这样，程序会在开始执行任何主要功能之前暂停，你可以逐步跟踪整个程序的执行。
在感兴趣的代码段之前：
如果你只对程序的某一部分感兴趣，可以在该部分代码之前放置 pdb.set_trace()。例如，如果你怀疑某个函数中的错误，可以在调用该函数之前设置断点。
在错误发生的地方：
如果你已经知道程序在某个特定位置出错（例如，通过错误日志或之前的调试），可以在该位置前设置 pdb.set_trace()。这可以帮助你理解出错时的上下文环境。
在循环或条件语句中：
对于复杂的循环或条件语句，你可能希望在循环的每次迭代或条件分支的开始处设置断点，以便检查每次迭代或分支的状态。
在函数定义中：
你也可以在函数定义的开始处放置 pdb.set_trace()，这样每次调用该函数时都会进入调试模式

3.1 在本文件中的指定位置设置断点
比如，要想进入到模型的 forward() 方法中查看前向传播过程中的数据处理过程，只能在 forward() 的第一行（即26行）设置断点，pdb.set_trace()

但有时候模型很复杂，用这种方法会导致程序报错直接退出（我也不知道是什么原因），那么我们就可以考虑用 break 命令在这一行插入断点，使得程序运行到 forward() 时就会停下来。

二、pdb 基本命令

与gdb基本相同，不列表格了
break 或 b   设置断点
continue 或 c   继续执行程序【下一个断点？】
list 或 l   查看当前行的代码段
step 或 s   进入函数（进入 for 循环用 next 而不是用 step）
return 或 r   执行代码直到从当前函数返回
next 或 n   执行下一行
up 或 u   返回到上个调用点（不是上一行）
p x   打印变量x的值
exit 或 q   中止调试，退出程序
help   帮助

cmake

cmake使用详细教程（日常使用这一篇就足够了）_cmake教程-优快云博客

详细见上面链接博客

一、我需新记：

CMakeLists.txt （注意CMakeLists大小写，不要写错了）内容：

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
 
project (learn_cmake)
 
add_executable(hello hello.cpp)

第一行意思是cmake最低版本要求2.8，
第二行是本项目的工程名
第三行：第一个变量：要生成的可执行文件名为hello，后面的参数是需要的依赖。

接着在当前目录下执行 cmake . 会发现目录下多生成了一些文件，例如Makefile

#cmake .

然后使用GNU make来编译程序会发现已生成可执行程序，并可以正常执行

#make

二、同一目录下多个源文件

此时在当前目录新增两个依赖，并mian函数的执行需要依赖这两个文件

add.cpp

add.h

只需要在CMakeLists.txt中添加所依赖的.cpp文件，编译步骤和上面相同

三、同一目录下很多源文件
如果同一目录下有无穷多源文件，那么一个一个添加就很慢了。此时可以使用cmake中的函数存储这些源文件

aux_source_directory(dir var)

他的作用是把dir目录中的所有源文件都储存在var变量中

然后需要用到源文件的地方用变量var来取代

此时 CMakeLists.txt 可以这样优化

注意：变量的使用和Makefile不同，CMake是利用大括号，如 ${index}

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45031801/article/details/134399664 gdb命令及演示操作

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_47257473/article/details/131675814 makefile 使用方法