Linux命令【三】gcc編譯＋靜態庫＋動態庫＋makefile+gdb調試

用C編譯器編譯源文件：gcc 源文件 -o 可執行文件名
詳細步驟：

  • gcc -E a.c -o a.i預處理器將頭文件展開，宏替換，去掉注釋
  • gcc -S a.i -o a.s編譯器將C文件變成匯編文件
  • gcc -c a.s -o a.o匯編器將會變文件變成二進制文件
  • gcc a.o -o a鏈接器進行鏈接

ESc+鏈接
如果不使用參數-o 則自動生成a.out

制定頭文件的路徑gcc a.c -I 頭文件的目錄 -o 生成可執行文件的名字在比較舊的版本上-I和頭文件目錄之間不能有空格，現版本無所謂
指定宏-D 宏名
優化-O1/O2/O3O3優化速度最高
輸出警告信息-Wall
生成調試信息-g

靜態庫

  1. 命名規則
    lib+庫的名字+.a
  2. 制作步驟
    生成對應的.o文件，直接使用參數-c得到.o文件，記得不要使用-o參數，否則將會直接生成可執行文件
    將生成的.o文件進行打包，需要使用軟件ar將.o打包為.a
ar rcs 靜態庫名稱 所有的.o
  1. 發布和使用靜態庫
    打包靜態庫和頭文件，將所有的靜態庫放到lib文件夾中，將所有的頭文件放到include文件夾中，制作好靜態庫以后可以發送這兩個文件夾。
    用戶通過頭文件知道有哪些函數接口。通過直接和源文件編譯靜態庫使用。
gcc 源文件 靜態庫 -o 可執行文件 -Iinclude
gcc 源文件 -Iinclude -L lib -l 靜態庫文件名（去掉頭部lib和尾部.a） -o 可執行文件
  1. 靜態庫的優缺點
nm 靜態庫文件 //查看靜態庫

打包的最小單元為.o
優點：

  1. 庫已經打包在程序中，不需要再提供
  2. 庫的加載速度比較快
    缺點：
  3. 可執行文件會比較大
  4. 如果庫發生了改變需要重新編譯

動態庫/共享庫

  1. 命名規則
    lib+名字+.so
  2. 制作步驟
    (1) 生成與位置無關的代碼(.o)
gcc -fPIC -c *.c -Iinlcude

(2) 將.o打包成共享庫
Linux每一個運行的程序操作系統都會為其分配一個0-4G的地址空間。Linux下可執行文件格式：ELF

gcc -shared -o libname.so *.o -Iinclude

再講lib中的.so文件和include中的頭文件發送給用戶

  1. 用戶使用
gcc main.c lib/libname.so -o main -Iinclude
gcc main.c -Iinclude -L lib -l name -o main//需要注意的是這里的name是不包含lib和后綴.so的

使用ldd查看可執行文件所依賴的所有的共享庫的名字

動態庫的使用需要動態鏈接器幫助。我們需要讓動態鏈接器找到我們自己的動態鏈接庫

正常情況下使用會出現動態庫無法找到的問題。然后就需要我們去解決。
可是我自己嘗試的時候沒有遇到這個情況。。。我也不清楚為什么，可能是現在版本的gcc已經智能地解決這個問題了。

(1)將動態庫放到系統的lib文件夾中
(2) 配置環境變量LD_LIBRARY_PATH（如果你的動態庫沒有在默認的環境變量中，會先在這個環境變量中查找）
用于臨時測試

echo $LD_LIBRARY_PATH //$從環境變量中取值  查看環境變量
export LD_LIBRARY_PATH=./lib //將當前目錄下的lib文件夾導入到環境變量中

關掉終端后失效
（3）

ls -a
vi .bashrc
在里面加上export LD_LIBRARY_PATH=動態庫目錄
重啟終端

永久
(4)工作中更加常用的方法

  • 找到動態鏈接器的配置文件
    /etc/ld.so.conf
    需要使用管理員權限

  • 將動態庫的路徑寫到配置文件中

  • 更新sudo ldconfig -v -v是提示信息

動態庫沒有加載到源文件中，而是在需要使用的位置加上了一個標記，在使用的時候才進行訪問。
優點：

  1. 執行程序很小
  2. 動態庫更新方便
    缺點：
  3. 需要將動態庫發布給用戶
  4. 加載庫的時候速度較慢

gdb 調試

  • l 默認展示包含main()的文件
  • l 文件名:行號 展示以行號為中心上下文件的內容
  • l 文件名:函數名 展示文件中的函數,輸入l繼續展示后面的內容，然后后面再直接按回車，會繼續向下展示文件，一次展示10行
  • break 行號在某一行打斷點b 行號
  • b 行號 if 條件條件斷點，條件斷點只能設置在循環內部，如果設置在邊界不會停止
  • b filename:行號在某個文件的某一行設置斷點
  • info break i b查看斷點信息
  • start gdb開始運行程序，每次運行一行,n單步調試,c繼續執行到斷點
  • s下一步，會進入函數體內部（step）
  • n下一步，不會進入函數內部
  • run直接運行到斷點，如果沒有斷點直接運行結束
  • p 變量 展示某個變量的值
  • ptype 變量 展示變量的類型
  • display 變量追蹤某個變量的值
  • undisplay 變量編號取消追蹤某個變量
  • info display 打印所有追蹤變量的信息
  • u將循環運行結束，結束循環
  • finish 跳出當前函數，需要將函數中的斷點消除
  • d 斷點編號刪除斷點（del）
  • set var 變量=x直接運行到變量為x的時候
  • quit退出gdb

makefile

makefile項目管理工具，用于管理源代碼

簡單makefile文件

  1. 命名規則
    (1) makefile
    (2) Makefile

  2. 編寫規則
    makefile 一般情況下要和.c文件在一個文件夾中，如果不在需要絕對路徑
    三要素：

目標:依賴 		//目標就是想要生成文件的名字  依賴：`.c`文件命令(必須要有Tab縮進)：gcc a.c b.c c.c -o 目標
  1. 使用
    make

進階makefile文件

當一些文件修改以后需要重新編譯，為了解決這個問題：
例如：

app:main.o add.o sub.o mul.o		//終極目標，默認第一條語句是終極目標gcc main.o add.o sub.o mul.o -o app
//如果依賴中的文件沒有發現，就去下面的子目標中查找有沒有相關的規則用于生成文件
main.o:main.c gcc main.c -c
add.o:add.cgcc add.c -c
sub.o:sub.cgcc sub.c -c
mul.o:mul.cgcc mul.c -c

上面的寫法會自動查找文件是否修改，如果沒有修改就不會編譯，從而提高效率
工作原理：通過比較修改時間，目標應該比依賴的修改時間遲，如果發現目標比依賴的修改時間早則重新生成目標。

進進階makefile文件

上面的寫法有些冗余，通過變量來將寫法變得簡潔

obj=main.o add.o sub.o mul.o
target=app
$(target):$(obj)	//$取obj變量中的值gcc $^ -o $@
//模式規則
%.o:%.cgcc -c $< -o &@

makefile中的自動變量：

  • $<規則中的第一個依賴
  • $@規則中的目標
  • $^規則中的所有依賴
  • 只能夠在規則中的命令來使用
    makefile自己維護的變量：
  • 都是大寫，例如CC,CPPFLAGS,CFLAGS,LDFLAGS

進進進階makefile文件

在makefile中的函數都是有返回值的

  • 獲取指定目錄下所有的.c文件
src=$(wildcard 所需要查找的目錄/*.c)
  • 獲取指定目錄下所有的.o文件
obj=$(patsubst ./%.c , ./%.o , $(src))		#模式匹配
  • 自動刪除以前生成的目標文件
clean:rm $(target) -f	#如果不存在也會強制刪除，不會彈出提示信息

生成文件 時候：

make clean   #會刪除目標文件，只會執行生成clean的語句

如果目錄中真的存在clean目標，則會提示目標是最新的而不會運行。

.PHONY:clean  #聲明clean為偽目標，不會與目錄中的目標進行比較

在命令前面加上-，則命令執行失敗以后也不會停下來，繼續向后執行

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