实验 5 C 语言开发工具

编译器的使用

首先安装编译器(如果你跟着实验三做了的话,可以跳过这一步):

# apt-get install build-essential

之后执行 which 指令确认 gcc 已经安装:

$ which gcc

应该输出类似 /usr/bin/gcc 这样的内容。如果没有输出任何内容,说明你没有安装 gcc.

编译和运行

不要在 /home 下自行建立任何东西!家目录指 /home/<你的用户名>/ 下。所以之后凡是文档中出现“在 home 目录下新建”一律视为在家目录下新建即可。

要编译 C 语言程序,可以使用如下指令:

$ gcc <编译参数...?> <源程序...>

要将源程序编译输出到一个文件当中,在编译参数中添加 -o <文件名?=a.out>. 如果目标程序文件存在,则会覆盖对应文件。

要执行当前目录下的可执行文件,需要显式指明该程序在当前目录下,如:

$ ./a.out

默认一些编译警告是关闭的。要让编译器显示全部警告,可在编译参数中添加 -Wall.

有时我们需要独立编译各个文件,最后再进行汇总。这时可以在编译参数中添加 -c 要求编译器不自动运行链接器而是生成目标文件 (Object file).

有时我们需要指定引入外部的头文件(尽管理论上可以通过 #include "file.h" 并扔在和 file.c 相同目录下来避免,但是这样显得不美观),则可以在编译参数中添加 -I<路径> 表示在编译时也应包含此路径下的头文件。

我们可以汇总多个目标文件生成一个可执行文件,直接将源程序替换成所有 .o 文件即可。

有时我们希望能够将代码创建为一个静态链接库以便日后使用而不需要重新编译整个源码,那么我们可以首先在编译参数中添加 -fPIC 表示要求生成地址无关代码(Position Independet Code),并输出为目标文件 (-c). 当我们得到对应的 .o 文件后,再使用 ar 工具整合目标文件,如下:

$ ar rcs <输出文件> <目标文件...>

$ ar rcs libsomething.a lib.o lib2.o lib3.o

我们约定输出文件的扩展名为 .a. 要在其他程序编译时使用这个库,则需要在编译参数中添加 -L<库文件查找路径> 包含对应 .a 文件所在目录,并指定 -l<不带扩展名和 lib 前缀的库文件名> 进行链接,如:

$ gcc -L<库文件路径> -l<库名> <源代码...>

$ gcc -L./libraries -lsomething mycode.c

现代编译器通常具有优化功能,要让编译器对代码在速度方面进行优化,可以在编译选项中添加 -O<数字> 来进行优化,数字越高代表优化等级越高(编译时间越长),有意义的数字为 0 到 3 (包含),其中 0 表示不进行任何优化;要希望编译器对代码在可执行文件大小方面进行优化,则使用 -Os.

要保留调试信息以便之后使用调试器调试,则可以在编译选项中添加 -g.

GDB 的使用

首先确定是否已经安装了 GDB:

$ which gdb

应该输出类似 /usr/bin/gdb 的信息。如果没有输出,则使用 apt 安装 gdb:

# apt-get install gdb

GDB 是主流调试器之一(截至发稿时)。要调试一个程序,首先,在程序编译时保留调试信息( -g),然后使用如下命令将可执行文件加载到 gdb 内:

gdb <文件名>

注意到 gdb 是没有图形界面的(说实话编译器都没有图形界面。你在 VS 里面用的调试器的图形界面也是 VS 自己解析调试器输出画出来的),需要使用命令方式。当然你也可以配置 VS Code 使用 gdb, 或者使用 CLion, 或者自己找个 GDB 图形前端。

要打印源代码,用 list 指令,如下:

(gdb) list <行号?|函数名?>

如果不指定行号或函数名,则会默认打印当前执行位置附近的代码。

要在某一行添加一个断点,用 break 指令,如下:

(gdb) break <行号|函数名|地址>

这个指令会输出断点的位置及其编号。

要删除某一个断点,用 clear 指令,如下:

(gdb) clear <行号|函数名|地址>

要开始运行加载的程序,用 run 指令,如下:

(gdb) run <参数?>

如果指定了参数,则这些参数将作为被调试程序的运行参数。

当程序进入断点后将会被暂停,此时 (gdb) 提示符出现并等待操作,你也可以使用 [^c] 手动暂停程序。要继续执行程序,用 c 指令(continue 指令的简写);要单步调试 (step into),用 s 指令(step 指令的简写);要单行调试 (step over), 用 n 指令(next 指令的简写);要快速执行到当前函数结尾 (step out), 用 fin 指令(finish 指令的缩写)。这些指令都没有参数。

如果你觉得打字手疼,什么都不打直接按回车表示重复上一条指令。

要打印某个变量的值,用 display 指令,如下:

(gdb) display <变量名|表达式>

这里的表达式可以是一个 C 语言中的表达式,如:

(gdb) display i &% 5
(gdb) display arr[i]
(gdb) display myStruct->member

要退出 GDB, 使用 quit 指令。

make + Makefile

Makefile 由于历史原因,对白字符非常敏感。所以要注意。

按照约定,Makefile 的名字就叫 Makefile. Linux 下文件是大小写敏感的。

请确定自己已经安装了 make. 方式不再赘述。

一个 Makefile 的基本格式如下:

<变量>=<值>

<目标名称>: <依赖项目...>
    <命令>
    <...>

命令之前,必须使用 Tab 缩进而不能使用空格。要调用 make 开始编译,用如下格式:

$ make <目标名?>

如果不指定目标名,则会尝试编译第一个不以 . 开头的目标。

make 的好处在于如果你的 Makefile 写得正确的话,可以不需要每次都编译所有内容而只进行增量式更新;而且 make 还可以自动解析目标依赖;这些特性对于大工程而言十分必要。

make包含一些特殊变量

  • $< - 第一个依赖项目名
  • $^ - 所有依赖项目名
  • $@ - 目标名

目标名可以包含通配符,这样可以避免重复写一些无谓的代码。下面是一个用到了这种能力的 Makefile 示例(不要复制粘贴!手打!记得用 TAB):

SRC=main.c linkstack.c
OBJ=$(SRC:.c=.o) # 你可以用这个方式替换后缀名,你甚至可以将 HEAD 也做这样的替换
OUT=myprogram

all: $(OBJ)
    gcc $(OBJ) -o $(OUT)

%.o: %.c %.h
    # 注意到这里的 % 用于通配文件名
    gcc -c $< -o $@

clean:
    rm -rf $(OBJ)

git 和 github

首先,git 又是一个可以单独写书的工具。当然,我们只会用到这个工具的一小部分,不会的反正可以 Google. 如果你没法 Google, 就看廖雪峰吧。本着不重复他人的精神,请点开廖雪峰的网站链接,谢谢。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,383评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,522评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,852评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,621评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,741评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,929评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,076评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,803评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,265评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,582评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,716评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,395评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,039评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,798评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,027评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,488评论 2 361
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,612评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • 1. 硬链接和软连接区别 硬连接-------指通过索引节点来进行连接。在Linux的文件系统中,保存在磁盘分区...
    杰伦哎呦哎呦阅读 2,239评论 0 2
  • 程序调试的基本思想是“分析现象->假设错误原因->产生新的现象去验证假设”这样一个循环过程,根据现象如何假设错误原...
    Manfred_Zone阅读 16,512评论 0 26
  • 《落雁修竹》 宇鸿轩意恙,复落赠白花。 宙乱疏关品,独澜坐看峡。 无阴星闪耀,误与自幽纱。 疆塞知灵妄,同辉许礼达...
    Momeng阿梦阅读 2,161评论 2 9
  • 我看见了一朵花 我看见了一棵树 我看见了一片树林 我听见了鸟叫声 我听见了虫鸣声 我听见了风雨声 我想念着去过的草...
    追心入玉阅读 150评论 0 0
  • 说真的你现在让我觉得既熟悉又陌生 你在我不知道的领域又有所进益,我会觉得差距也来越大。 而且会想那之前你的灵感或者...
    Insist_S阅读 342评论 0 0