linux系统编程 (四) gdb调试与makefile

简介: linux系统编程 (四) gdb调试与makefile

1.gdb调试工具


程序中除了一目了然的Bug之外都需要一定的调试手段来分析到底错在哪。到目前为止我们的调试手段只有一种:根据程序执行时的出错现象假设错误原因,然后在代码中适当的位置插入printf,执行程序并分析打印结果,如果结果和预期的一样,就基本上证明了自己假设的错误原因,就可以动手修正Bug了,如果结果和预期的不一样,就根据结果做进一步的假设和分析。


本章我们介绍一种非常强大的调试工具gdb,可以完全操控程序的运行,使得程序就像你手里的玩具一样,叫它走就走,叫它停就停,并且随时可以查看程序中所有的内部状态,比如各变量的值、传给函数的参数、当前执行的语句位置等。掌握了gdb的用法以后,调试的手段就更加丰富了。但要注意,即使调试的手段非常丰富了,其基本思想仍然是“分析现象->假设错误原因->产生新的现象去验证假设”这样一个循环,根据现象如何假设错误原因,以及如何设计新的现象去验证假设,这都需要非常严密的分析和思考,如果因为手里有了强大的工具就滥用,而忽视了严谨的思维,往往会治标不治本地修正Bug,导致一个错误现象消失了但Bug仍然存在,甚至是把程序越改越错。

gcc -g main.c -o main


常用命令

1670987671994.jpg

1670987679578.jpg


1.1 gdb调试


gdb调试工具:大前提,程序是自己写的


-g:使用该参数编译可执行文件,得到调试表。
gdb ./a.out
list : l 2 列出源码 。根据源码指定行号设置断点。
b:    b20 在20行位置设置断点。
run/r:  运行程序
n/next: 下一条指令(会越过函数)
s/step: 下一条指令(会进入到函数里面去)
p:  p   i  查看变量的数值。
continue :继续执行断点后续


其他指令:

run:段错误:gdb直接run
  start:单步调试,运行程序,停在第一句执行语句。
  quit:结束gdb
  finish:结束当前函数调用
常见错误:
没有符号表:是编译的时候没有加-g


2.Makefile 项目管理

1670987781508.jpg


2.1 用途

+ 项目代码编译管理
+ 节省编译项目时间
+ 一次编写终身受益
+ 操作示例文件:add.c sub.c mul.c dive.c main.c


2.2 基本规则


Makefile由一组规则组成,规则如下:

目标:依赖
(tab)命令
如:add.o:add.c
(一个tab缩进)gcc –Wall –g –c add.c –o add.o
目标:要生成的目标文件
依赖:目标文件由哪些文件生成
命令:通过执行该命令由依赖文件生成目标


2.2.1 三要素


目标

条件

命令


2.3 Makefile 工作原理


基本原则:

1.若想生成目标,检查规则中的依赖条件是否存在,如不存在,则寻找是否有规则用来 生成该依赖文件

2.检查规则中的目标是否需要更新,必须先检查它的所有依赖,依赖中有任一个被更 新,则目标必须更新


分析各个目标和依赖之间的关系

根据依赖关系自底向上执行命令

根据修改时间比目标新,确定更新

如果目标不依赖任何条件,则执行对应命令,以示更新


2.4 Makefile 变量


在Makefile中使用变量有点类似于C语言中的宏定义,使用该变量相当于内容替换, 使用变量可以使Makefile易于维护,修改内容变得简单

变量定义及使用:

foo = abc
bar = $(foo)


定义了两个变量:foo、bar,其中bar的值是foo变量值的引用。


1、变量定义直接用'='
2、使用变量值用$(变量名)


通常我们在Makefile中会定义一些变量,方便Makefile的修改维护

src = main.c func1.c func2.c
CC = gcc #arm-linux-gcc
CPPFLAGS : C预处理的选项 如:-I
CFLAGS:C编译器的选项 –Wall –g -c
LDFLAGS :链接器选项 –L -l


自动变量:


$@:表示规则中的目标
$<:表示规则中的第一个条件
$^:表示规则中的所有条件,组成一个列表,以空格隔开,如果这个列表中有重复的项则消除重复项。


模式规则:

至少在规则的目标定义中要包含’%‘,’%‘表示一个或多个,在依赖条件中同样可以

使用’%‘,依赖条件中的’%’的取值,取决于其目标: 模式规则示例:

%.o:%.c
$(CC) –c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $< -o $@
其中,“$@”表示依次取出目标值,$<表示依次取出依赖条件。


注意:只有写成模式规则的时候,$<才表示了所有依赖条件的依次取值,否则只是取依 赖条件中的第一个。


2.5 Makefile 函数


src = $(wildcard *.c)
找到当前目录下所有后缀为.c的文件,赋值给src
obj = $(patsubst %.c,%.o, $(src))
把src变量里所有后缀为.c的文件替换成.o


2.6 clean


用途:清除编译生成的中间.o文件和最终目标文件

make clean 如果当前目录下有同名clean文件,则不执行clean对应的命令

伪目标声明:.PHONY:clean

clean命令中的特殊符号

– “-”此条命令出错,make也会继续执行后续的命令。如:“-rm main.o”

– “@”不显示命令本身,只显示结果。如:“@echo”clean done“”

其它

– make 默认执行第一个出现的目标,可通过make dest指定要执行的目标

– distclean目标

– install目标

– make -C 指定目录 进入指定目录,调用里面的Makefile

– make -n:只打印要执行的命令,不会真正执行命令

– make -p:显示隐含规则数据库中的信息

– make -C:切换到另一个目录中执行该目录下的Makefile

– make -f:-f执行一个makefile文件名称,使用make执行指定的makefile


3.总结


Makefile 就是一个脚本文件:
脚本文件就是把一系列的命令放到一个文本里批量执行。
  命名:makefile或Makefile
  一个规则
  目标:依赖条件
  (一个tab)命令
  1.目标的时间必须晚于依赖条件的时间,否则,更新目录
  2.依赖条件如果不存在,找寻新的规则去产生依赖
  两个函数
src=$(wildcard ./*.c):匹配当前目录下的所有.c文件。将文件名组成列表,赋值给变量src。src = add.c sub.c div.c
  obj=$(patsubst %.c,%.o,$(src)):将参数3中的,包含参数1的部分,替换为参数2.obj=add.o sub.o div .o 
  clean :(没有依赖)
  -rm -rf $(obj) a.out  "-":作用是,删除不存在的文件时候,不报错。顺序执行结束 
  make clean 只执行make里面的clean 
  make clean -n 模拟执行make 里面的clean
  三个自动变量:
  $@:在规则的命令中,表示规则中的目标
  $<:在规则的命令中,还表示第一个依赖条件。如果将该变量应用在模式规则中,它可将依赖条件列表中的依赖依次取出,套用模式规则。
  $^:在规则的命令中,表示所有的依赖条件。
模式规则:
%.o:%.c
          gcc -c $< -o $@
静态模式规则:
$(obj):%.o:%.c
          gcc -c $< -o $@
伪目标:
.PHONY:clean ALL
参数:
-n:模拟执行make make clean
    -f:指定文件执行make命令


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