Linux gcc,gdb命令及vim配置

时间：2022-07-24 21:46:18

Linux下c/c++开发工具及配置

在linux下进行从c/c++程序开发，与window上很不一样，在windows上有很好的集成开发环境，直接安装软件按照步骤来就行，这种集成方式很简单好用。在linux下没有这种较好的集成环境，都是通过多个小工具组合在一起实现强大的功能，因此这样比较*，对于程序开发具有良好的定制性；这里使用的系统是centos6.7.

linux下开发从c/c++需要的几个主要工具：
vim：编辑器（emacs）
gcc：编译器
gdb：调试器
gcov, gprof：性能分析工具
。。。

一、vim编辑器

前面已经对vim编辑器的基本操作和命令有了一个基本的认识，它是一个强大的文本编辑器，之前写shell脚本默认使用了它的配置。但是在这里我们需要写c/c++，这个语言有其本身的特性，在文件格式和缩进方面都需要进行配置，以使我们的开发变的简单快捷，就如在vs中编辑代码一样，看了多个配置教程，基本实现了相关的配置，下面详细介绍：

输入vim –version可以得到系统中vim配置文件的位置，一般在/etc/下有个vimrc文件，这个文件对所有用户都有效。一般用户自己可以建立自己的配置文件，命名为.vimrc。可以将/ect/下的vimrc文件复制到用户目录下改名为.vimrc，然后修改.vimrc文件进行配置就可以实现用户的vim c/c++配置；注意在这里.vimrc文件用ls是不可见的。例如我的用户路径为/home/centos/；执行下面两步就可以实现上面的功能：

#切换到/etc/目录
......................$ cd /etc/
[centos@localhost etc]$ cp vimrc /home/centos/
#切换到用户目录
....................$ cd /home/centos/
[centos@localhost ~]$ mv vimrc .vimrc

接下来vim .vimrc打开配置文件；在文件中添加相关内容，wq保存即可，下一次打开vim时就能实现配置的功能了：

设置Windows风格的C/C++自动缩进（添加以下set语句到vimrc中）
1）设置（软）制表符宽度为4：
set tabstop=4
set softtabstop=4
2）设置缩进的空格数为4
set shiftwidth=4
3）设置自动缩进：即每行的缩进值与上一行相等；使用 noautoindent 取消设置：
set autoindent
4）设置使用 C/C++ 语言的自动缩进方式：
set cindent
5）设置C/C++语言的具体缩进方式（以我的windows风格为例）：
set cinoptions={0,1s,t0,n-2,p2s,(03s,=.5s,>1s,=1s,:1s
6）如果想在左侧显示文本的行号，可以用以下语句：
set nu

我的就加了这些东东基本就可以了；
详细可以参考：http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/70299.htm

二、gcc编译器

gcc编译器是GUN开源的，是一个强大的c/c++编译器，开可以编译java等其他语言。是在linux上进行c/c++开发的首选编译器。个人的系统上已经装好了gcc和gdb等工具，这里不再详细介绍安装方法（安装实在是太复杂了），可以通过输入gcc –version查看系统是否安装有gcc。

对于c源程序到目标可执行代码需要经过下面几个阶段：
C源程序－>编译预处理－>编译－>优化程序－>汇编程序－>链接程序－>可执行文件
相应的有几个文件过程：源程序文件 -> 汇编代码文件 -> 可执行文件

gcc命令常用参数：

-o filename　　 指定输出文件名；编译过程中，filename为指定输出文件名，默认为a.out

-c　　　　　　　对文件进行编译和汇编，但不进行连接，生成目标文件.o

-S　　　　　　　对文件进行编译，但不汇编和连接，生成汇编代码

-E　　　　　　　仅对文件进行预编译处理

-Wall　　　　　显示附加的警告信息

-g　　　　　　　包含调试信息以便调试（调试标记）
　　
-O1/O2/O3　　对代码进行优化，数字越大优化等级越高

-pedantic 严格符合ANSI标准

-v　　　　　　　查看gcc版本

单个文件的编译过程：

1. 预处理

gcc -E test.c -o test.i

可以输出test.i文件中存放着test.c经预处理之后的代码。打开test.i文件，看一看，就明
白了。没有-o的话会在命令行窗口直接输出预处理后的代码。
gcc的-E选项，可以让编译器在预处理后停止，并输出预处理结果。
2. 编译

汇编代码(Compilation)预处理之后，可直接对生成的test.i文件编译，生成汇编代码：

gcc -S test.i -o test.s

gcc的-S选项，表示在程序编译期间，在生成汇编代码后，停止，-o输出汇编代码文件。
3. 汇编(Assembly)

对于上一小节中生成的汇编代码文件test.s，gas汇编器负责将其编译为目标文件，如下：

gcc -c test.s -o test.o

4. 连接(Linking)

gcc连接器是gas提供的，负责将程序的目标文件与所需的所有附加的目标文件连接起来，最终生成可执行文件。附加的目标文件包括静态连接库和动态连接库。
对于上一小节中生成的test.o，将其与Ｃ标准输入输出库进行连接，最终生成程序test

gcc test.o -o test

注意第三步生成的.o文件不能直接运行，必须通过第四步的链接过程才能得到完整的可执行文件，输入./test 就能运行可执行文件，输出结果；

最直接的方式是gcc test.c 可以直接生成可执行文件默认文件名为a.out。即在gcc中-E, -S, -c每一步都会默认包含上一步的操作，即-S处理源文件也是可以的，它会自动先进行-E处理。
注意：在gcc处理单个文件是，若没有-o指定输出文件，-E会直接输出代码到屏幕，-S会自动生成一个.s文件，-c会生成一个.o文件，直接gcc会生成可执行文件a.out；

链接库

编译程序时，需要链接不同的头文件和库文件，这些文件一般在系统的默认目录下，gcc会自动去寻找，但有时候需要用到第三方库，这时gcc寻找不到，就需要进行指定了。
gcc中有下面几个命令用来添加搜索路径：

-I dir ：头文件搜索列表添加目录dir

-L dir ：库文件搜索列表添加目录dir

-static ：强制链接静态库

多个源程序的编译

通常整个程序是由多个源文件组成的，相应地也就形成了多个编译单元，使用GCC能够很好地管理这些编译单元。假设有一个由test1.c和 test2.c两个源文件组成的程序，为了对它们进行编译，并最终生成可执行程序test，可以使用下面这条命令：

gcc test1.c test2.c -o test

对于比较复杂的项目工程，文件较多，直接使用gcc会比较复杂，这里就需要make工具了，这个后面再介绍。

三、gdb调试器

程序开发过程中免不了会有一些错误出现，那么就需要对程序进行调试了，在windows中vs直接集成了各种调试工具。在linux中我们需要安装一个额外的调试器，gdb调试器（GNU debugger）是linux下一个c/c++的强大的调试器。其主要功能：

  • 设置断点
  • 单步执行
  • 查看变量
  • 动态改变环境

输入gdb -v可以查看系统中gdb版本，没有则说明未安装gdb。若是系统没有安装gdb调试器，可以输入：sudo yum install gdb 直接在线安装（离线方法较麻烦，不推荐）。

gdb filename 就可以直接进入gdb调试器，注意这里的filename文件在编译是需要-g这样文件才包含有调试信息，-g后面可以接数字1，2，3表示级别，级别越高信息越多ex：-g1 ，-g2。-ggdb是gdb专用的，与-g相同。

gdb常用命令：

  • filename ：装入要调试的可执行文件
  • run ：执行当前调试程序
  • kill ：终止当前调试程序
  • step ：执行一行代码进入函数内部
  • next ：执行一行代码不进入函数内部
  • break ：设置断点
  • print ：打印表达式或变量的值
  • display ：设置自动显示的表达式或变量
  • list ：列出产生执行文件的源代码的一部分
  • watch ：监视变量的值
  • return ：强制函数返回

gdb对程序进行调试的基本过程：gdb filename，进入调试；因为进入调试后直接run的话程序会直接运行退出，这样就无法进行调试了，因此在run之前，需要先设置断点break（同时也可以添加需要显示或监视的变量）；这样程序运行到断点处就自动停下来了，这时就可以进行基本的调试，next和step都是向下执行一行代码，区别在于遇到函数的话step会跳转到函数内部执行一行，而next不会；这时可以用print打印出变量的值，之前也可以display设置变量显示，即在调试过程中变量有变化时会自动显示它的值；

断点的设置与删除

介绍常用的几个方法：

  • break linenumber ：在特定行设置断点
  • break fun ：在函数处设置断点
  • break ：没有参数，在下一行设置
  • break if condition ：在特定条件下有断点（停止运行）
  • clear linenumber ：清除所在行号的断点
  • clear fun ：清除函数所在的断点
  • clear ：清除所有断点
  • delete b_id ：清除指定断点编号的断点
  • enable/disable b_id ：使指定断点编号的断点有效/失效
  • info breakpoints ：查看当前设置断点信息（编号，是否有效，位置）

display自动显示变量

  • display 表达式 ：添加自动显示的表达式或变量
  • info display ：查看当前设置信息
  • delete display number ：删除指定编号的display信息
  • undisplay number ：同上
  • disable/enable display number ：使指定编号的display暂时无效/有效

list显示源代码

  • list ：输出当前行前后的源代码
  • list n： 输出第n行前后的10行代码
  • list fun ：输出函数fun前后的10行代码
  • list n,m：显示n到m行的代码
  • list，m：显示当前到m行的代码
  • show listsize：显示list设置，即默认显示几行，一般为10
  • set listsize count ：设置默认显示行数

其他常用调试命令

  • whatis 变量或表达式 ：显示某个变量或表达式的数据类型
  • jump 行号：让程序跳到指定行开始调试
  • print 变量或表达式：打印变量或表达式的值。
  • print 变量=值：对变量进行赋值。
  • continue：遇到断点停止后，继续运行
  • show language：查看当前语言环境.
  • info source： 查看当前文件语言
  • until ：在执行完循环体内的最后一条语句之后执行 until, 就会执行完循环体
  • until m：继续运行到m行
  • finish：执行完当前的函数
  • set args 参数:指定运行时的参数
  • show args：查看设置好的参数

线程调试命令

  • info threads：查看当前进程的线程
  • thread id：切换调试的线程为指定ID的线程
  • break file.c:100 thread all：在file.c文件第100行处为所有经过这里的线程设置断点
  • set scheduler-locking off|on|step：在使用step或者continue命令调试当前被调试线程的时候，其他线程也是同时执行的，off：不锁定任何线程，也就是所有线程都执行，这是默认值。on：只有当前被调试程序会执行。step：在单步的时候，除了next过一个函数的情况以外，只有当前线程会执行
  • hread apply ID1 ID2 command：让一个或者多个线程执行GDB命令command
  • thread apply all command：让所有被调试线程执行GDB命令command
  • set follow-fork-mode child：fork之后调试子进程，父进程不受影响
  • set follow-fork-mode parent：fork之后继续调试父进程，子进程不受影响
  • attach pid：附着（attach）到正在运行的进程，pid为进程号

命令简称

在gdb中许多命令都有简写：例如run可以用r代替，下面简要说明：

  • run ：r
  • next：n
  • step ：s
  • break ：b
  • delete：d
  • list：l
  • print：p
  • continue：c
  • info：i
  • quit：q

gdb调试相关文章参考：

  1. http://www.cnblogs.com/rosesmall/category/371610.html
  2. GDB 常用命令参考手册
  3. 使用 GDB 调试多进程程序
  4. gdb调试多线程
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