第六章 源代码编译和调试

Page1/40,第五章内容回顾,Samba和NFS的区别Windows与Linux之间的互访,第六章,源代码编译和调试,预习检查,什么是Gcc什么是Gdb,3,Page4/40,本章目标,能够使用Gcc来编译程序能够使用Gdb调试有问题的程序,Page5/40,本章结构,Gcc,源代码编译和调试,Gcc编译流程解析,Gdb使用流程,Gdb基本命令,Gdb,Gcc编译选项分析,GCC是什么？,GCC是一套由GNU工程开发的,支持多种编程语言的编译器集合GCC以前是GNUCCompiler。GCC现在是GNUCompilerCollection.可编译：c语言（gcc）,c+（g+）,java（gcj）包含工具：cc1（预编译），cpp（预处理和编译）,as（汇编），ld（链接）,runtimelibrary（运行时库）适用OS：GCC除了是大多数类Unix操作系统（如Linux、BSD、MacOSX等）的标准的编译器，GCC也同样适用于微软的Windows，其他还有vxwork等操作系统适用硬件平台：X86,sparc,arm,OSX是苹果公司为Mac系列产品开发的专属操作系统sparc：RISC微处理器架构的可扩充处理器架构。vxwork：美国WindRiver公司于1983年开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS）,什么是运行时库,运行时库：为了支持基本的程序运行而提供的基本库，比如支持main调用函数，支持printf，memcpy，malloc这些基本函数的使用，只要是那些不需要主动链接库就是能使用的函数，基本就是由运行时库提供的。一些像数学函数如power，则是有libm.so提供，就不是由运行库提供的。c、c+、java都有自己的运行时库。编译运行时库：由编译器自动编译链接进程序，我们无需关心。运行时库包含两大部分：一部分用于生成程序启动代码由crt1.o,crti.o,crtbegin.o,crtend.o,crtn.o等和daemon.o目标文件提供动态库/lib/libc.so.6（windows下叫DDL库）用于支持一些如printf、scanf、等常用的，专门针对不同os和硬件平台的标准Io函数和malloc等标准库函数以及其它函数。同样是printf函数，但在windows和在linux的实现完全是不一样，这些不一样就是由运行时库实现和区分的，但是我们所使用的都是printf函数。在编译时只会留下这些函数的接口，只有真正运行时，才会去调用它。,谁写的GCC,RichardStallman是GCC最初的作者.区别GCC和gcc现在，自由软件基金会（FSF）指定GCCsteeringCommittee为GCC的官方维护者。,为什么选择GCC,GCC是免费的。GCC具备可移植性。大家都用GCC，易于发现问题.,gcc最基本的用法是gccoptionsfilenamesoptions：编译器所需要的编译选项filenames:要编译的文件名。,6.1.1Gcc基本用法,6.1.1Gcc编译流程解析,预处理编译汇编链接,hello.c-预编译E-hello.i-编译Shello.s-汇编chello.o-链接ohello,预处理过的C程序,编译后的汇编代码,汇编后的二进制代码,链接后的可执行文件,6.1.1文件类型,Gcc通过后缀来区别输入文件的类别：v.c为后缀的文件:C语言源代码文件v.a为后缀的文件:是由目标文件构成的静态库文件,v.C，.cc或.cxx为后缀的文件:,是C+源代码文件,v.h为后缀的文件:头文件v.i为后缀的文件:是已经预处理过的C源代码文件v.ii为后缀的文件:是已经预处理过的C+源代码文件v.o为后缀的文件:是编译后的目标文件v.s为后缀的文件:是汇编语言源代码文件v.S为后缀的文件:是经过预编译的汇编语言源代码文件。,.so:动态库文件,6.1.1可执行文件格式,Linux系统中可执行文件有两种格式。第一种格式是a.out格式，这种格式用于早期的Linux系统以及Unix系统的原始格式。a.out同时也是默认生成的可执行文件名。后期一种新的文件格式被引入Unix系统5的第四版本和Solaris系统中。它被称为“可执行和链接”的格式（ELF）。这种格式很容易实现共享库。ELF格式已经被Linux系统作为标准的格式采用。gcc编译程序产生的所有的二进制文件都是ELF格式的文件（即使可执行文件的默认名仍然是a.out）。较旧的a.out格式的程序仍然可以运行在支持ELF格式的系统上。,6.1.2Gcc编译选项分析,总体选项告警和出错选项优化选项体系结构相关选项,/*hello1.c*/#includeintmain()printf(Hello!n);return0;/*my.h*/#include,依赖选项“-Idir”和“-Ldir”,在调试的时候最好不使用任何优化选项，只有当程序在最终发行的时候才考虑对其进行优化。,O0,O1,O2,O3,#includevoidmain()longlongtmp=1printf(Thisisabadcode!n);return0;,rootlocalhostGcc#gcc-Wallwarning.c-owarning,6.2Gdb调试器,GDB是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX下的程序调试工具,6.2Gdb的作用,GDB主要完成下面四个方面的功能：1、启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。2、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）3、当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事。4、动态的改变你程序的执行环境。,6.2.1Gdb调试,前提：,1、Gdb进行调试的是可执行文件，而不是源代码。2、对.c文件进行编译一定要加上选项“-g”，这样编译出的可执行代码才包含调试信息。3、gdb调试命令，均可以用tab键补全,6.2.1Gdb常用调试命令,设置断点b在主函数所在文件设置断点，blinenum跨文件设置断点，b(break)filename:linenum以函数名设置断点：bfunname查看所有断点情况infob（breakpoints）NumTypeDispEnbAddressWhatNum：列表示断点的编号Type：指明类型，类型位breakpoints说明是中断。Disp：指示中断点在生效一次后是否就失去作用，如果是则为dis，不时则为keep。enb：表明当前中断点是否有效，如果是y，如果被disable了则为n。Address：列表中断所处的内存地址。What：列出中断发生在哪个函数的第几行。,6.2.1Gdb调试命令,使断点暂时失效：disable断点编号如果是夸文件，disableilename:linenum删除断点：删除单个断点：clear或delete+断点所在行号删除断点集合只能用delete，如：delete1-n，断点编号1-n不连续也没关系运行代码r（run）查看变量值：p（print）n单步运行：n（next不进入函数），s（step进入函数）显示某个变量或常量的类型：whatisxxx（变量或常量）,6.2.1Gdb调试命令,恢复程序运行：c（countine）l（list）l：默认显示10行代码ln1,n2：显示，程序运行到的当前所在文件的，n1行到n2行之间的代，一般默认显示main函数所在文件。lfilename：n1,n2：显示filename文件中，n1到n2行的代码lfunname：显示某个函数周围的代码kill：结束当前程序的调试q（quit）：退出gdb,6.2.2Gdb基本命令,1、工作环境相关命令setargsshowargspathdirshowpathssetenVironmentvar=valueshowenVironmentvarcddirpwdshellcommand,2、设置断点与恢复命令infobbreaktbreakdeletedisableenableconditionignorestepnextfinishc,6.2.2Gdb基本命令,3、Gdb中源码查看相关命令listfile载入程序forward-searchreverse-searchdirdirshowd