【Linux】Linux环境基础开发工具使用(下)
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🌼文章目录🌼
4. Linux编辑器--gcc /g++的使用
4.1 背景知识
4.2 gcc如何完成
4.2.1 预处理
4.2.2 编译
4.2.3 汇编
4.2.4 链接
4.2.5 重要概念：函数库
4.2.6 gcc选项
5. Linux调试器-Gdb使用
5.1 背景
5.2 使用
5.3 理解
5.3.1 Linux项目自动化构建工具 - make/makefile
6. Linux 第一个小程序 - 进度条
7. 使用git命令行
7.1 安装git
7.2 使用Gitee创建项目
7.2.1 创建账号
7.2.2 创建项目
7.3 上传文件三板斧
7.3.1 第一板斧：git add
7.3.2 第二板斧：git commit
7.3.3 第三板斧：git push
4. Linux编辑器--gcc /g++的使用
4.1 背景知识
1. 预处理：进行宏替换，去注释等操作
2. 编译：生成汇编
3. 汇编：生成机器可以识别的代码
4. 链接：生成可执行文件
4.2 gcc如何完成
格式：gcc [选项] 要编译的文件 [选项] 生成的目标文件
4.2.1 预处理
预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等；
预处理指令是以#号开头的代码行；
实例: gcc –E hello.c –o hello.i (生成预处理后的 .i 文件)；
选项“-E”,该选项的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程；
选项“-o”是指目标文件,“.i”文件为已经过预处理的C原始程序；
4.2.2 编译
在这个阶段中,gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等,以确定代码的实际要做的工作,在检查无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言；
用户可以使用“-S”选项来进行查看,该选项只进行编译而不进行汇编,生成汇编代码；
实例: gcc –S hello.i –o hello.s；(生成编译后的 .s 文件)
4.2.3 汇编
汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件；
读者在此可使用选项“-c”就可看到汇编代码已转化为“.o”的二进制目标代码了；
实例: gcc –c hello.s –o hello.o；(生成汇编后的 .o 文件)
4.2.4 链接
在成功编译之后,就进入了链接阶段；
实例: gcc hello.o –o hello；(将汇编后的文件生成可执行程序)
4.2.5 重要概念：函数库
我们的C程序中，并没有定义“printf”的函数实现,且在预编译中包含的“stdio.h”中也只有该函数的声明,而没有定义函数的实现,那么,是在哪里实“printf”函数的呢?
最后的答案是:系统把这些函数实现都被做到名为 libc.so.6 的库文件中去了,在没有特别指定时,gcc 会到系统默认的搜索路径“/usr/lib”下进行查找,也就是链接到 libc.so.6 库函数中去,这样就能实现函数“printf”了,而这也就是链接的作用。
函数库一般分为静态库和动态库两种：
① 静态库是指编译链接时,把库文件的代码全部加入到可执行文件中,因此生成的文件比较大,但在运行时也就不再需要库文件了。其后缀名一般为“ .a ”。
② 动态库与之相反,在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中,而是在程序执行时由运行时链接文件加载库,这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为“.so”,如前面所述的libc.so.6 就是动态库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后,gcc 就可以生成可执行文件,如下所示。
gcc hello.o//汇编后生成的.o文件 -o hello//生成的目标文件gcc默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证。使用 file + 生成的目标文件名即可看到目标文件链接时采用的是动态库还是静态库。
4.2.6 gcc选项
-E：只激活预处理，意思是当程序跑完预处理阶段后就停下来，生成一个预处理后的文件
-S：激活到编译，意思是程序跑到编译阶段后停下来，生成一个编译后的文件
-c：编译到目标代码
-o：最终生成一个可执行程序
-static：在链接时强制系统使用静态库进行链接
-g：生成调试信息。GNU调试器可利用该信息
-shared：此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库
-w：不生成任何警告信息
-Wall：生成所有警告信息
5. Linux调试器-Gdb使用
5.1 背景
① 程序的发布方式有两种，debug模式和release模式。
② Linux gcc/g++出来的二进制程序，默认是 release 模式。
③ 要使用 gdp 调试，必须在源代码生成二进制程序的时候，加上 -g 选项。
5.2 使用
gdb binFile 退出：ctrl + d 或者 quit 调试命令；
list / | 行号：显示 binFile 源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。
list / | 函数名：列出某个函数的源代码。
r 或 run：运行程序。
n 或 next：单条执行。
s 或 step：进入函数调用。
break(b)：行号：在某一行设置断点。
break 函数名：在某个函数开头设置断点。
info break：查看端点信息。
finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令。
printf(p)：打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值或者调用函数。
p 变量：打印变量值。
set var：修改变量的值
continue(或c)：从当前位置开始连续而非单步执行程序
run(或r)：从开始连续而非单步执行程序
delete breakpoints：删除所有断点
delete breakpoints n：删除序号为n的断点
disable breakpoints：禁用断点
enable breakpoints：启用断点
info(或i) breakpoints：参看当前设置了哪些断点
display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值
undisplay：取消对先前设置的那些变量的跟踪
until X行号：跳至X行
breaktrace(或bt)：查看各级函数调用及参数
info（i) locals：查看当前栈帧局部变量的值
quit：退出gdb
5.3 理解
5.3.1 Linux项目自动化构建工具 - make/makefile
背景
① 会不会写makefile，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力。
② 一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。
③ makefile带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。
④ make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。可见，makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。
⑤ make是一条命令，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建。
理解
看下面的例子：
//创建一个 .c 文件 test.c
touch test.c
//在这个文件内部我们写入一个最简单的代码
//创创建一个名为 makefile 的文件
touch makefile
//在这个文件内部我们可以写入如下代码
此时我们在命令行中输入：make
就会自动执行 makefile 中我们写入的命令。
原理
① make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
② 如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），在上面的例子中，他会找到“test”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
③ 如果test文件不存在，或是test所依赖的后面的test.o文件的文件修改时间要比 test 这个文件新（可以用 touch 测试），那么，他就会执行后面所定义的命令来生成 test 这个文件。
④ 如果test所依赖的test.o文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为test.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成test.o文件。（这有点像一个堆栈的过程)
⑤ 当然，你的C文件和H文件是存在的啦，于是make会生成 hello.o 文件，然后再用 hello.o 文件声明make的终极任务，也就是执行文件hello了。
⑥ 这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。
⑦ 在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错，而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理。
⑧ make只管文件的依赖性，即，如果在我找了依赖关系之后，冒号后面的文件还是不在，那么对不起，我就不工作啦。
项目清理
① 工程是需要被清理的。
② 像clean这种，没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么它后面所定义的命令将不会被自动执行，不过，我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”，以此来清除所有的目标文件，以便重编译。
③ 但是一般我们这种clean的目标文件，我们将它设置为伪目标,用 .PHONY 修饰,伪目标的特性是，总是被执行的。
那么什么叫总是被执行呢？什么又是不被执行？来看下面的命令执行情况：
上面就是 不被执行 的情况：重复无意义的编译代码
如果我们将 test.c 中的代码进行更改呢？
现在再来看看 make 命令能否执行：
可以看到，现在make命令就又可以执行了。
也就是说，当编译过了一次 test.c 后，如果我们对文件中的代码进行更改，再次执行 make 是可以做到的。
那么我们如果不想更改文件的代码，就是想让这个文件重复被编译呢？这时候就要用到我们 .PHONY 来修饰了：
此时我们再重复地执行 make 就可行了：
这时我们就可以引入 clean了：
clean 就帮助我们清理生成的多余的中间文件，并且用 .PHONY 修饰，可以重复执行：
6. Linux 第一个小程序 - 进度条
进度条代码
#include "progressbar.h"
2 #include <string.h>
3 #include <unistd.h>
4 #define NUM 100
5 #define STYLE '*'
6
7 void progressbar(double total,double current)
8 {
9 char buff[NUM];
10 double progress = current*100/total;
11 memset(buff,0,sizeof(buff));
12
13 const char* lable = "|/-\\";
14 int len = strlen(lable);
15 int num = (int)(current*100/total);
16 for(int i = 0;i<num;i++)
17 buff[i] = STYLE;
18
19 printf("[%-100s][%.2f%%][%c]\r",buff,progress,lable[num%len]);
20 fflush(stdout);
21 }
7. 使用git命令行
7.1 安装git
Centos：sudo yum install git
Ubuntu：sudo apt install git
7.2 使用Gitee创建项目
7.2.1 创建账号
这个很简单，在这里不作赘述，自行去官网注册即可。
7.2.2 创建项目
登录成功后，进入个人主页，点击右上角头像傍边的 + 号，选择创建仓库：
进入后对你的仓库进行操作：
创建好仓库后在右上角点击橙色的按钮：
点击复制：
随后打开 Xshell，在你的用户中选择一个你喜欢的位置，创建一个目录，用来存放这个仓库。
进入目录后，输入：
git clone 在这里粘贴刚刚复制的内容
随后回车，仓库就拷贝进来了。
7.3 上传文件三板斧
7.3.1 第一板斧：git add
将文件放入刚刚 clone 好的目录中：
git add 文件名/. 这里 . 表示当前目录下所有文件，即表示将当前目录下所有文件放入目录中
7.3.2 第二板斧：git commit
将刚刚 add 好的文件改动到本地：
git commit . 这里 . 表示当前目录下所有文件
7.3.3 第三板斧：git push
同步到远端服务器上：
git push 后面什么也不用跟，就是 git push
需要填入用户名密码. 同步成功后, 刷新 Gitee 个人主页页面就能看到代码改动了。
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