4.Linux调试器-gdb使用

4.1 背景

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

4.2 开始使用

gdb binFile 退出： ctrl + d 或 quit 调试命令：

list／l 行号：显示binFile源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。

list／l 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 ：查看断点信息。

finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令

print§：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

4.3 理解

首先我们建立一个test.c文件，然后进行编译，代码如下：

但是我们要知道的是，在gcc或g++环境下默认生成的是动态链接release可执行文件，也就是说，他无法进行调试

我们可以在编译时加上-g，即指令gcc test.c -o testdebug -g

我们可以通过readelf -S 文件名的方式来查看两个可执行文件有何不同

默认生成的test可执行文件readelf -S test

生成的debug文件readelf -S testdebug

可以看到第二个文件是包含调试信息的，而第一个没有，所以第二个文件才能使用gdb进行调试

第一步我们输入指令gdb testdebug开始调试

需要注意的是gbd会记录最近一条命令，如果命令无变化，可以直接回车

比如我们先显示所有代码从头开始打印输入l 0

输入指令b 行号打断点

输入指令info b查看断点

输入指令d 断点编号删除断点，记住不是行号而是查看断点中的num编号

然后我们输入指令r开始调试，如果没设置断点，则直接运行结束

然后我们在执行函数前打一个断点，输入指令s为逐语句，输入n为逐过程

输入指令bt查看当前调用堆栈

输入指令p 变量名打印变量内容，或者指令p &变量名查看地址

如果你想常显示输入指令display 变量名，取消常显示输入指令undisplay

输入指令finish当前函数直接跑完再停下来

或者还可以输入指令until 行号直接跳转到某一行

再比如下面我们多打几个断点，执行命令c直接运行到下一个断点停下来

执行命令disable/enable 断点编号能关闭/打开断点

最后执行命令quit退出gdb调试工具

所有基础gdb调试命令就这些啦！

5.Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

5.1 背景

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

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

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。

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。

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。

5.2 理解

首先我们先在c文件的同目录下建立一个Makefile文件（首字母大小写均可）

输入touch Makefile

我们打开Makefile文件输入下面信息后保存退出

  1 tests:test.c
  2   gcc test.c -o tests 
  3 .PHONY:clean
  4 clean:
  5   rm -f tests

这段代码中第一行test是我们自己定义的Makefile命令，指向test.c文件，其为依赖关系，只有执行对应的指令，才会执行相对应的依赖方法，第三行中的.PHONY为伪目标定义，使得clean命令可以重复执行。

下面我们看如何使用这两个makefile命令

如果我们直接输入make则直接默认执行第一条命令

当然我们也可以使用make tests

我们再执行第二条命令make clean

在这里我们需要注意的是，如果重复使用第一条命令，则会出现下面的情况

这是因为我们的tests文件修改时间晚于test.c文件，所以它默认tests文件不必重新生成

如果我们对test.c文件进行修改，再调用第一条命令，则可以重新调用

可以看到此时test.c文件最近修改时间比tests文件要更晚，此时我们再调用make指令

5.3 实例代码

首先我们建立三个文件，如下：

test.h

  1 #pragma once 
  2 #include<stdio.h>
  3 
  4 extern void show();

test.c

  1 #include"test.h"
  2 void show()
  3 {
  4   printf("hello linux!\n");                                                                                                                                                                                                      
  5 }

code.c

  1 #include"test.h"
  2 
  3 int main()
  4 {
  5   show();                                                                                                                                                                                                                        
  6   return 0;                                                                                                            
  7 }

我们再将Makefile文件修改一下，如下：

  1 test:test.o code.o
  2   gcc -o tests test.o code.o
  3 test.o:test.c
  4   gcc -c test.c -o test.o
  5 code.o:code.c
  6   gcc -c code.c -o code.o
  7 
  8 .PHONY:clean
  9 clean:
 10   rm -f *.o tests

保存后退出

我们输入命令make

执行命令make clean

最开始的test命令下对应的是两个.o文件，但是目录下并没有，那么它会继续向下寻找依赖关系，执行依赖方法。

5.4 原理

make是如何工作的,在默认的方式下，也就是我们只输入make命令。那么，

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“tests”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。

3.如果tests文件不存在，或是tests所依赖的后面的test.o及code.o文件的文件修改时间要比tests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tests这个文件。

4.如果tests所依赖的test.o和code.o文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为test.o和code.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成test.o和code.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 test.o和code.o文件，然后再用 test.o和code.o 文件声明make的终极任务，也就是执行文件tests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。

5.5 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。

4.可以将我们的 tests 目标文件声明成伪目标，测试一下。

5.6 Linux第一个小程序－进度条

首先我们创建Makefile文件并进行编辑保存

  1 proc:proc.c
  2   gcc -o proc proc.c
  3 .PHONY:clean
  4   rm -f proc

创建proc.c文件

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main()
{
  int i = 0;
  char bar[102];
  memset(bar, 0 ,sizeof(bar));
  const char *lable="|/-\\";
  while(i <= 100 ){
    printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", bar, i, lable[i%4]);
    fflush(stdout);
    bar[i++] = '#';
    usleep(10000);
  }
  printf("\n");
  return 0;
}