Linux命令【三】gcc编译＋静态库＋动态库＋makefile+gdb调试

用C编译器编译源文件：gcc 源文件 -o 可执行文件名
详细步骤：

  • gcc -E a.c -o a.i预处理器将头文件展开，宏替换，去掉注释
  • gcc -S a.i -o a.s编译器将C文件变成汇编文件
  • gcc -c a.s -o a.o汇编器将会变文件变成二进制文件
  • gcc a.o -o a链接器进行链接

ESc+链接
如果不使用参数-o 则自动生成a.out

制定头文件的路径gcc a.c -I 头文件的目录 -o 生成可执行文件的名字在比较旧的版本上-I和头文件目录之间不能有空格，现版本无所谓
指定宏-D 宏名
优化-O1/O2/O3O3优化速度最高
输出警告信息-Wall
生成调试信息-g

静态库

  1. 命名规则
    lib+库的名字+.a
  2. 制作步骤
    生成对应的.o文件，直接使用参数-c得到.o文件，记得不要使用-o参数，否则将会直接生成可执行文件
    将生成的.o文件进行打包，需要使用软件ar将.o打包为.a
ar rcs 静态库名称 所有的.o
  1. 发布和使用静态库
    打包静态库和头文件，将所有的静态库放到lib文件夹中，将所有的头文件放到include文件夹中，制作好静态库以后可以发送这两个文件夹。
    用户通过头文件知道有哪些函数接口。通过直接和源文件编译静态库使用。
gcc 源文件 静态库 -o 可执行文件 -Iinclude
gcc 源文件 -Iinclude -L lib -l 静态库文件名（去掉头部lib和尾部.a） -o 可执行文件
  1. 静态库的优缺点
nm 静态库文件 //查看静态库

打包的最小单元为.o
优点：

  1. 库已经打包在程序中，不需要再提供
  2. 库的加载速度比较快
    缺点：
  3. 可执行文件会比较大
  4. 如果库发生了改变需要重新编译

动态库/共享库

  1. 命名规则
    lib+名字+.so
  2. 制作步骤
    (1) 生成与位置无关的代码(.o)
gcc -fPIC -c *.c -Iinlcude

(2) 将.o打包成共享库
Linux每一个运行的程序操作系统都会为其分配一个0-4G的地址空间。Linux下可执行文件格式：ELF

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

再讲lib中的.so文件和include中的头文件发送给用户

  1. 用户使用
gcc main.c lib/libname.so -o main -Iinclude
gcc main.c -Iinclude -L lib -l name -o main//需要注意的是这里的name是不包含lib和后缀.so的

使用ldd查看可执行文件所依赖的所有的共享库的名字

动态库的使用需要动态链接器帮助。我们需要让动态链接器找到我们自己的动态链接库

正常情况下使用会出现动态库无法找到的问题。然后就需要我们去解决。
可是我自己尝试的时候没有遇到这个情况。。。我也不清楚为什么，可能是现在版本的gcc已经智能地解决这个问题了。

(1)将动态库放到系统的lib文件夹中
(2) 配置环境变量LD_LIBRARY_PATH（如果你的动态库没有在默认的环境变量中，会先在这个环境变量中查找）
用于临时测试

echo $LD_LIBRARY_PATH //$从环境变量中取值  查看环境变量
export LD_LIBRARY_PATH=./lib //将当前目录下的lib文件夹导入到环境变量中

关掉终端后失效
（3）

ls -a
vi .bashrc
在里面加上export LD_LIBRARY_PATH=动态库目录
重启终端

永久
(4)工作中更加常用的方法

  • 找到动态链接器的配置文件
    /etc/ld.so.conf
    需要使用管理员权限

  • 将动态库的路径写到配置文件中

  • 更新sudo ldconfig -v -v是提示信息

动态库没有加载到源文件中，而是在需要使用的位置加上了一个标记，在使用的时候才进行访问。
优点：

  1. 执行程序很小
  2. 动态库更新方便
    缺点：
  3. 需要将动态库发布给用户
  4. 加载库的时候速度较慢

gdb 调试

  • l 默认展示包含main()的文件
  • l 文件名:行号 展示以行号为中心上下文件的内容
  • l 文件名:函数名 展示文件中的函数,输入l继续展示后面的内容，然后后面再直接按回车，会继续向下展示文件，一次展示10行
  • break 行号在某一行打断点b 行号
  • b 行号 if 条件条件断点，条件断点只能设置在循环内部，如果设置在边界不会停止
  • b filename:行号在某个文件的某一行设置断点
  • info break i b查看断点信息
  • start gdb开始运行程序，每次运行一行,n单步调试,c继续执行到断点
  • s下一步，会进入函数体内部（step）
  • n下一步，不会进入函数内部
  • run直接运行到断点，如果没有断点直接运行结束
  • p 变量 展示某个变量的值
  • ptype 变量 展示变量的类型
  • display 变量追踪某个变量的值
  • undisplay 变量编号取消追踪某个变量
  • info display 打印所有追踪变量的信息
  • u将循环运行结束，结束循环
  • finish 跳出当前函数，需要将函数中的断点消除
  • d 断点编号删除断点（del）
  • set var 变量=x直接运行到变量为x的时候
  • quit退出gdb

makefile

makefile项目管理工具，用于管理源代码

简单makefile文件

  1. 命名规则
    (1) makefile
    (2) Makefile

  2. 编写规则
    makefile 一般情况下要和.c文件在一个文件夹中，如果不在需要绝对路径
    三要素：

目标:依赖 		//目标就是想要生成文件的名字  依赖：`.c`文件命令(必须要有Tab缩进)：gcc a.c b.c c.c -o 目标
  1. 使用
    make

进阶makefile文件

当一些文件修改以后需要重新编译，为了解决这个问题：
例如：

app:main.o add.o sub.o mul.o		//终极目标，默认第一条语句是终极目标gcc main.o add.o sub.o mul.o -o app
//如果依赖中的文件没有发现，就去下面的子目标中查找有没有相关的规则用于生成文件
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

上面的写法会自动查找文件是否修改，如果没有修改就不会编译，从而提高效率
工作原理：通过比较修改时间，目标应该比依赖的修改时间迟，如果发现目标比依赖的修改时间早则重新生成目标。

进进阶makefile文件

上面的写法有些冗余，通过变量来将写法变得简洁

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

makefile中的自动变量：

  • $<规则中的第一个依赖
  • $@规则中的目标
  • $^规则中的所有依赖
  • 只能够在规则中的命令来使用
    makefile自己维护的变量：
  • 都是大写，例如CC,CPPFLAGS,CFLAGS,LDFLAGS

进进进阶makefile文件

在makefile中的函数都是有返回值的

  • 获取指定目录下所有的.c文件
src=$(wildcard 所需要查找的目录/*.c)
  • 获取指定目录下所有的.o文件
obj=$(patsubst ./%.c , ./%.o , $(src))		#模式匹配
  • 自动删除以前生成的目标文件
clean:rm $(target) -f	#如果不存在也会强制删除，不会弹出提示信息

生成文件 时候：

make clean   #会删除目标文件，只会执行生成clean的语句

如果目录中真的存在clean目标，则会提示目标是最新的而不会运行。

.PHONY:clean  #声明clean为伪目标，不会与目录中的目标进行比较

在命令前面加上-，则命令执行失败以后也不会停下来，继续向后执行

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