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linux编程(2) GCC和GDB

王朝system·作者佚名  2006-01-09
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俗话说:欲善其事,先利其器。在linux下,没有WINDOWS下那么方便,在VC里什么都配置好了。一般来说,传统的方法都是自己写makefile,在终端下用命令行编译和调试。编译器使用得最多的就是GCC,编译器就是GDB了。GCC和GDB前面的G都代表GNU。关于GNU的详细信息,这里也不废话了,有兴趣自己去http://www.gnu.org。其实关于GCC和GDB的使用方法网上有大把,我这里也就是把从网上找到的资料整理一下,不是最前面的,但是是最常用的功能。同时,这个最常用也只针对我自己来说,一切都以我的个人喜好为准,以后所有的系列文章里都是如此。

1、GCC的使用

GCC的使用很简单,一般在安装linux系统的时候都已经随机器安装了。要查看GCC手册,在终端下输入

man gcc

就行了。想退出手册,输入q。GCC也有支持C++的版本,叫g++。

首先我们先看一条编译指令:

gcc common.c epoll.c epollserver.c -o epollserver -lpthread

如果程序没有错误,编译完成后屏幕会没有任务输出,只会马上又回到命令提示符下,这时候输入

./epllserver

就可以执行程序。这里对这条编译命令解释一下:前面的三个 .c文件,表示编译这三个文件, -o 可以指定目标文件名,这里我们的目标文件名就是epollserver。而最后的 -lpthread 表示连接到linuxthread库。如果在程序里使用了线程,就需要加上这个选项。一般情况下,上面的这个命令基本上已经够用了。下面介绍一下别的选项:

(1) -E

-E 指示编译器只进行预处理,比如如下命令将预处理 test.c文件,将结果列表现实在标准输出上:

gcc -E test.c

(2) -S

-S 指示编译器生成汇编代码,然后停止编译。如下命令从C源程序中创建汇编语言文件 test.s

gcc -S test.c

(3)-g

-g的意思是生成带原代码调试符号的可执行文件。等下我在介绍GDB调试的时候就会用到。

接下来介绍如何创建静态库。

静态库是一些 .o文件的集合。静态库的别名叫archive,经常用一个叫ar的工具来管理这些archive。

如果要创建一个静态库,首先需要编译库中的目标模块。

gcc -e test1.c test2.c

然后就生成了test1.o test2.o两个目标文件。接下来创建库,并将目标文件加入其中。

ar -r libtest.a test1.o test2.o

-r 会创建库,如果库中不存在所命名的目标模块,就会将目标模块加入(也可以替换原来的目标模块)。

现在库已经完成,需要使用这两个库里的函数,需要将库和原代码一起编译,比如现在我们的 test3.c里调用了libtest.a库中的函数,编译的时候如此:

gcc test3.c libtest.a -o test3

静态库的命名习惯是以lib开头,以.a结尾。允许使用 -l 在命令行中使用库的缩写。看如下命令:

gcc test3.c -ltest -o test3

这和上面的名效果是一样的。唯一的不同是对库的路径搜索不同。-l 不能指明库的路径,但是可以指示编译器到系统库中去查找。

创建动态共享库

创建动态共享库的第一步就是编译库中的对象模块。

gcc -c -fpic test1.c test2.c

这里的-fpic使得输出的对象模块是可以按照重定位地址方式生成的。缩写pic代表位置独立的代码(position independent code)。共享库是目标文件的集合,但是这些目标文件是由编译器按照特殊方式生成的,对象模块的每个地址(包括变量引用和函数调用)都是相对地址,不是绝对地址,所以允许在运行程序的时候,动态加载和执行共享库)。动态库一般以 .so为扩展名。

上面的命令生成了两个 .o 文件,接下来用如下命令构建共享库 testlib.so

gcc -shared test1.o test2.o testlib.so

如果要将某个共享库编译进某个程序,用如下命令:

gcc test3.c testlib.so -o test3

GCC的基本使用方法就介绍到这里,至于更复杂的,自己去 man 好了,反正目前对我来说,上面的这些是够用了。

2、GDB的使用

GDB的详细介绍就不废话,反正知道这个是一个调试器就OK了。

先编译一个带调试信息的程序

gcc -g os.c -o os

现在生成的带调试信息的可执行文件就是os.

接下来在终端下输入gdb,马上会出现一大堆版权信息和版本信息。最后是一个

(gdb)

这就是GDB的命令提示符,在这后面可以直接输入命令,退出是q。

下面的命令懒得打字了,复制一段从网上找到的:

首先我们可以设置gdb的屏幕大小。键入:

(gdb)set width 70

就是把标准屏幕设为70列。

然后让我们来设置断点。设置方法很简单:break或简单打b后面加行号或函数名

比如我们可以在main 函数上设断点:

(gdb)break main

(gdb)b main

系统提示:Breakpoint 1 at 0x8049552: file os.c, line 455.

然后我们可以运行这个程序,当程序运行到main函数时程序就会停止返回到gdb的

提示符下。运行的命令是run或r(gdb中有不少alias,可以看一下help,在gdb下打help)

run 后面可以跟参数,就是为程序指定命令行参数。

比如r abcd,则程序就会abcd以作为参数。(这里要说明的是可以用set args来指定参

数)。打入r或run后,程序就开始运行直到进入main的入口停止,显示:

Starting program: <路径>/os

Breakpoint 1, main () at os.c:455

455 Initial();

这里455 Initial();是将要执行的命令或函数。

gdb提供两种方式:1.单步进入,step into就是跟踪到函数内啦。命令是step或s

2.单步,next,就是简单的单步,不会进入函数。命令是next或n

这两个命令还有别的用法以后再说。

我们用n命令,键入:

(gdb)n

Success forking process# 1 ,pid is 31474

Success forking process# 2 ,pid is 31475

Success forking process# 3 ,pid is 31476

Success forking process# 4 ,pid is 31477

Success forking process# 5 ,pid is 31478

Success forking process# 6 ,pid is 31479

Dispatching Algorithm : FIFO

********************************************************************************

PCB# PID Priority PC State

1 31474 24 0 WAITING

2 31475 19 0 WAITING

3 31476 16 0 WAITING

4 31477 23 0 WAITING

5 31478 22 0 WAITING

6 31479 20 0 WAITING

******************************************************************************

CPU : NO process running

IO : No process

Waiting CPU!!! 31474 31475 31476 31477 31478 31479

Waiting IO NONE

456 State=WAITING;

最后的一行就是下一句要执行的命令。我们现在在另一个函数上加断点。注意我们

可以用l/list命令来显示原代码。这里我们键入

(gdb)l

451 main()

452 {

453 int message;

454

455 Initial();

456 State=WAITING;

457 printf("Use Control-C to halt \n");

458 signal(SIGALRM,AlarmMessage);

459 signal(SIGINT,InteruptMessage);

460 signal(SIGUSR2,IoMessage);

(gdb) l

461 alarm(TimeSlot);

462 for(;;)

463 {

464 message=GetMessage();

465 switch(message)

466 {

467 case INTERRUPT : printf("Use Control-C t;

468 break;

469 case CHILD_IO: WaitingIo();

470 break;

显示了原代码,现在在AlarmMessage上加断点。

(gdb) b AlarmMessage

Breakpoint 2 at 0x8048ee3: file os.c, line 259.

(gdb)

然后我们继续运行程序。

(gdb)c

c或continue命令让我们继续被中断的程序。 显示:

Continuing.

Use Control-C to halt

Breakpoint 2, AlarmMessage () at os.c:259

259 ClearSignal();

注意我们下一句语句就是ClearSignal();

我们用s/step跟踪进入这个函数看看它是干什么的。

(gdb) s

ClearSignal () at os.c:227

227 signal(SIGINT,SIG_IGN);

用l命令列出原代码:

(gdb) l

222 }

223

224

225 void ClearSignal() /* Clear other signals */

226 {

227 signal(SIGINT,SIG_IGN);

228 signal(SIGALRM,SIG_IGN);

229 signal(SIGUSR2,SIG_IGN);

230 }

231

(gdb)

我们可以用s命令继续跟踪。现在让我们来试试bt或backtrace命令。这个命令可以

显示栈中的内容。

(gdb) bt

#0 ClearSignal () at os.c:227

#1 0x8048ee8 in AlarmMessage () at os.c:259

#2 0xbffffaec in ?? ()

#3 0x80486ae in ___crt_dummy__ ()

(gdb)

大家一定能看懂显示的意思。栈顶是AlarmMessage,接下来的函数没有名字--就是

没有原代码符号。这显示了函数调用的嵌套。

好了,我们跟踪了半天还没有检查过变量的值呢。检查表达式的值的命令是p或print

格式是p <表达式>

444444让我们来找一个变量来看看。:-)

(gdb)l 1

还记得l的作用吗?l或list显示原代码符号,l或list加<行号>就显示从<行号>开始的

原代码。好了找到一个让我们来看看WaitingQueue的内容

(gdb) p WaitingQueue

$1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 0}

(gdb)

WaitingQueue是一个数组,gdb还支持结构的显示,

(gdb) p Pcb

$2 = {{Pid = 0, State = 0, Prior = 0, pc = 0}, {Pid = 31474, State = 2,

Prior = 24, pc = 0}, {Pid = 31475, State = 2, Prior = 19, pc = 0}, {

Pid = 31476, State = 2, Prior = 16, pc = 0}, {Pid = 31477, State = 2,

Prior = 23, pc = 0}, {Pid = 31478, State = 2, Prior = 22, pc = 0}, {

Pid = 31479, State = 2, Prior = 20, pc = 0}}

(gdb)

这里可以对照原程序看看。

原文档里是一个调试过程,不过我想这里我已经把gdb的常用功能介绍了一遍,基本上

可以用来调试程序了。:-)

注:本文的资料大部分引用自

1:《GCC技术参考大全》 清华大学出版社

2:发 信 人:System_Killer(大家一起来发呆) 信区名称:Linux[4590]

信件提要:GDB(一)

原发信站:中国科大BBS站(Fri, 27 Mar 1998 02:31:49)

 
 
 
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