【Linux】-----工具篇(编译器gcc/g++，调试器gdb)

一、gcc/g++

简单认识

程序的翻译过程认识gcc

预处理(宏替换)

编译

汇编

链接

宏观认识

如何理解（核心）

什么是链接？

链接的分类

二、gdb

基本的认识

基本操作及指令

安装gdb

启动gdb

编辑显示源代码(list)

运行程序(r)

断点（b)

设置断点（b）

查看断点信息（i）

删除断点（d）

使能（打开/关闭）断点

逐过程(n)

逐语句(s)

打印变量&&地址(p)

变量/地址的常显示

修改变量

转至下一断点（c）

结束函数

转至指定行

查看栈帧

一、gcc/g++

简单认识

gcc：用于编译C语言的编译器
g++：用于编译C++的编译器，同时兼容编译C代码

程序的翻译过程认识gcc

预处理(宏替换)

作用：完成宏定义，头文件的展开，去注释以及条件编译等。

gcc指令：gcc -E xxx.c -o xxx.i

解释一下：

-E：让gcc在预处理后停止编译过程

-o：☞生成目标文件，

“.i”后缀的文件是经过预处理的原始C程序

演示：

看看里面的内容：

vim test.i看看

可以看到代码代码量达到惊人的八百多行，实际上头文件的展开占大部分。。

头文件的展开

实际上就是将系统中对应头文件的内容拷贝到源代码中，Linux系统的头文件一般都在/usr/include目录下，这些头文件在安装gcc或者其他编译器时都会安装到系统中，因此不需要我们自己去配置。

可以看到该目录下存在一大批头文件。。。。头文件的展开就是将这里内容拷贝到你的源代码中。所以说头文件在预处理后就没有用处了。

条件编译

场景：

在下载一些编译器时，都会发现存在一个社区版和一个专业版，比如window系统的vscode集成开发环境以及java的IDE等。两者区别就是：社区版是免费的但功能没有专业版齐全，专业版收费但功能齐全。但是呢大家有没有想过这样的一个问题，这样的集成开发环境的代码需要维护几份？实际上是一份，如果是两份的话，万一社区版出现问题，修正BUG的同时也要去修正专业版的BUG，十分的麻烦。所以实际中都是采用条件编译的方式去维护一份代码，因为条件编译的用处就是可以完成对代码的动态裁剪工作！

演示：

运行结果：

我们再来看看预处理阶段代码的变化：

可以看到预处理后只剩下有指定v1宏定义的那段代码了，完成了裁剪工作，所以这样采用条件编译的代码维护起来就十分的方便，仅仅只需要维护这一份代码。

对于这样的条件编译，每次都需要打开代码，在定义宏，这样很麻烦，gcc存在命令行定义宏的方式。就是带上-D选项

指令：gcc/g++ -D宏源代码文件

举例：

注意：g++也是一样的方法！！！！

编译

作用：gcc/g++会检查代码的规范性、是否有语法错误等，无误后，把预处理阶段生成的“.i”代码翻译成汇编语言。

指令：gcc -S xxx.i -o xxx.s

举例：

-S：只进行编译，编译完成后就停止，生成汇编代码。

注意：指令后面加上-std=c99是因为小编的gcc是4.x的老版本，没有更新，有的语法不支持。加上后就支持了，如果是g++，就加上-std=c++11，当然最新的编译器就不需要加。

看看test.s

汇编

作用：把编译阶段生成的“.s”汇编代码翻译成二进制目标文件，“.o”后缀，即机器可识别的代码

指令：gcc -c xxx.s -o xxx.o

演示：

打开看看

看不懂吧！我也看不懂，机器懂就行！

链接

宏观认识

该阶段的主要作用：将汇编生成的二进制代码翻译生成可执行文件".exe"。

指令：gcc xxx.o -o xxx.exe

演示：

如何理解（核心）

什么是链接？

实际上就是程序和库的结合并生成可执行程序，每一种编程语言都会有自己的标准库，这些库里面包含大量的头文件，以便开发者使用，能极大的提高开发的效率。

来看看上面的可执行程序的链接：

指令：ldd 可执行程序

值得一提的是：函数库/标准库

实际上函数库分为动态库（.so为后缀）和静态库（.a为后缀）两种，在库里面都存在着对应函数的定义/方法。

实例：

我们都知道声明函数的同时也应该去实现该函数，但在c程序中我们所使用的“printf”函数，我们包含的头文件“stdio.h”仅仅只是函数的声明而并没有实现printf定义，程序也能运行，那是在哪里实现的定义？

实际上系统把这些函数实现都被做到名为 libc.so.6 的库文件中去了,在没有特别指定时,gcc 会到系统默认的搜索路径“/usr/lib”下进行查找,也就是链接到 libc.so.6 库函数中去,这样就能实现函数“printf”了,而这也就是链接的作用。