GNU：gcc、gdb

gcc编译器

GCC : GNU Compiler Collection(GUN 编译器集合)，它可以编译C、C++、JAV、Fortran、Pascal、Object-C、Ada等语言。

gcc是GCC中的GUN C Compiler（C 编译器）

g++是GCC中的GUN C++ Compiler（C++编译器）

gcc和g++的使用区别：

  • gcc：对于.c后缀的文件当C程序，对于.cpp后缀的文件当C++程序

  • g++：对于.c后缀的文件和.cpp后缀的文件，都当做C++程序

  • gcc和g++在编译C++程序时：

    • g++会自动链接标准库STL
    • gcc不会自动链接标准库STL，需要加参数 –lstdc++

  • gcc在编译C程序时，可使用的预定义宏是比较少的

  • gcc在编译C++程序时、g++在编译C程序和C++程序时，会加入一些额外的宏：

    #define __GXX_WEAK__ 1
#define __cplusplus 1
#define __DEPRECATED 1
#define __GNUG__ 4
#define __EXCEPTIONS 1
#define __private_extern__ extern

gcc/g++ 在执行编译时，需要4步：

  1. 预处理（.i文件）（-E参数：仅作预处理，不进行编译、汇编或链接）

    g++ -E hello.cpp -o hello.i

  2. 编译生成汇编文件（.s文件）（-S参数：编译到汇编语言，不进行汇编和链接）

    g++ -S hello.i

    不用指定输出文件，生成同名.s文件

  3. 汇编生成目标代码文件（.o文件）（-c参数：编译、汇编到目标代码，不进行链接）

    g++ -c hello.s

    不用指定输出文件，生成同名.s文件

  4. 链接生成可执行文件（.out文件）

    g++ hello.o

    若不指定输出文件，则默认生成a.out，多次生成会覆盖

    链接可分为动态链接和静态链接：

    1. 动态链接使用动态链接库进行链接，生成的程序在执行的时候需要加载所需的动态库才能运行。

      动态链接生成的程序小巧，但是必须依赖动态库，否则无法执行。

      Linux 下的动态链接库实际是共享目标文件（shared object），一般是.so 文件，作用类似于 Windows 下的.dll 文件

    2. 静态链接使用静态库进行链接，生成的程序包含程序运行所需要的全部库，可以直接运行，不过体积较大。

      Linux 下静态库是汇编产生的.o 文件的集合，一般以.a 文件形式出现。

    gcc 默认是动态链接，加上-static 参数则采用静态链接。

    查看链接过程：

    g++ -v -o hello hello.o

    不链接系统标准启动文件和标准库文件：

    (常用于裸机/bootloader、linux内核等程序，因为它们不需要启动文件、标准库文件)

    g++ -v -nostdlib -o hello hello.o

    不链接系统标准启动文件，而标准库文件仍然正常使用：

    g++ -v -nostartfiles -o hello hello.o

gdb调试器

想要进行gdb调试，在编译时需要使用参数-g生成调试信息

gcc参数-g：产生符号调试工具（GNU的gdb）所必要的符号信息，想要对源代码进行调试，就必须加入这个选项

启动gdb：gdb a.out

运行指令：

  • run（简写r）: 运行程序，当遇到断点后，程序会在断点处停止运行，等待用户输入下一步命令
  • continue（简写c） : 继续执行，到下一个断点停止（或运行结束）
  • next（简写n） : 单步跟踪程序，当遇到函数调用时，也不进入此函数体；此命令同 step 的主要区别是，step 遇到用户自定义的函数，将步进到函数中去运行，而 next 则直接调用函数，不会进入到函数体内。
  • step （简写s）：单步调试如果有函数调用，则进入函数；与命令n不同，n是不进入调用的函数的
  • until（简写u）：当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时，这个命令可以运行程序直到退出循环体。
  • until+行号： 运行至某行，不仅仅用来跳出循环
  • finish： 运行程序，直到当前函数完成返回，并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。
  • call 函数（参数)：调用程序中可见的函数，并传递“参数”，如：call gdb_test(55)
  • quit（简写q） : 退出gdb

设置断点：

  • break n （简写b n）:在第n行处设置断点（可以带上代码路径和代码名称： b OAGUPDATE.cpp:578）
  • b fn1 if a＞b：条件断点设置
  • break func（break缩写为b）：在函数func()的入口处设置断点，如：break cb_button
  • delete 断点号n：删除第n个断点
  • disable 断点号n：暂停第n个断点
  • enable 断点号n：开启第n个断点
  • clear 行号n：清除第n行的断点
  • info b （info breakpoints） ：显示当前程序的断点设置情况
  • delete breakpoints：清除所有断点：

查看源代码：

  • list ：简记为 l ，其作用就是列出程序的源代码，默认每次显示10行。
  • list 行号：将显示当前文件以“行号”为中心的前后10行代码，如：list 12
  • list 函数名：将显示“函数名”所在函数的源代码，如：list main
  • list ：不带参数，将接着上一次 list 命令的，输出下边的内容。

打印表达式

  • print 表达式（简记p）: 其中“表达式”可以是任何当前正在被测试程序的有效表达式，比如当前正在调试C语言的程序，那么“表达式”可以是任何C语言的有效表达式，包括数字，变量甚至是函数调用。
  • print a：将显示整数 a 的值
  • print ++a：将把 a 中的值加1,并显示出来
  • print name：将显示字符串 name 的值
  • print gdb_test(22)：将以整数22作为参数调用 gdb_test() 函数
  • print gdb_test(a)：将以变量 a 作为参数调用 gdb_test() 函数
  • display 表达式：在单步运行时将非常有用，使用display命令设置一个表达式后，它将在每次单步进行指令后，紧接着输出被设置的表达式及值。如： display a
  • watch 表达式：设置一个监视点，一旦被监视的“表达式”的值改变，gdb将强行终止正在被调试的程序。如： watch a
  • whatis ：查询变量或函数
  • info function： 查询函数
  • 扩展info locals： 显示当前堆栈页的所有变量

查询运行信息

  • where/bt ：当前运行的堆栈列表；
  • bt backtrace 显示当前调用堆栈
  • up/down 改变堆栈显示的深度
  • set args 参数:指定运行时的参数
  • show args：查看设置好的参数
  • info program： 来查看程序的是否在运行，进程号，被暂停的原因。