Linux程序设计

主要来自gcc编译时产生的提示信息
错误警告定位：
不一定在提示信息描述的地方； 综合分析提示信息及提示行的上下文环境，定位并 修正错误、警告。 有的警告可以不用修复；
Makefile的编写
对于大型程序，通常由成千上万个模块（子程序） 组成，在编写过程中，人们希望对其中某个（些） 模块的修改不要导致对整个程序的编译，这也是 Makefile的一个主要功用之一。
1．预处理选项
选 项 格 式 -C -D name -D name=definition 功 能 在预处理后的输出中保留源文件中的注释 预定义一个宏name，而且其值为1 预定义一个宏name，并指定其值为definition所指定的值。其作用等价于 在源文件中使用宏定义指令：#define name definition。但-D选项比宏定 义指令的优先级高，它可以覆盖源文件中的定义 取消先前对name的任何定义，不管是内置的，还是由-D选项提供的 指定搜索头文件的路径dir。先在指定的路径中搜索要包含的头文件，若 找不到，则在标准路径（/usr/include, /usr/lib及当前工作目录）上搜索 只对指定的源文件进行预处理，不做编译，生成的结果送到标准输出
2. gcc编译系统(续)
应用举例
示例源程序——hello.c 示例源程序 #include int main(void) { printf("hello gcc!\r\n"); return 0; }
2. gcc编译系统(续)
生成预处理文件命令
$gcc –E hello.c –o hello.i
main.o:main.c gcc –c main.c factorial.o:factorial.c gcc –c factorial.c
3. gdb程序调试工具（续）
静态调试：
在程序编译阶段查错并修正错误； 主要为语法错误：
输入错误； 类型匹配错误；
3．汇编过程
汇编程序（Assembler）把汇编语言代码翻译成目标机器代码的过程。
4．连接阶段
将一个文件中引用的符号（如变量或函数调用）与该符号在另外一个文 件中的定义连接起来，从而使有关的目标文件连成一个整体，最终成为 可被操作系统执行的可执行文件。 连接模式分为静态连接和动态连接。
Makefile举例
Makefile内容
factorial:main.o factorial.o
gcc –o factorial main.o factorial.o
Makefile简化写法
factorial:main.o factorial.o gcc –o $@ $^ main.o:main.c gcc –c $< factorial.o:factorial.c gcc –c $<
gcc错误类型及对策
C语法错误：C语言的语法错误 头文件错误：找不到头文件head.h 连接库错误：找不到所需要的函数库 未定义符号：有未定义的符号
2. gcc编译系统(续)
gcc调试总结
主要为语法错误：
输入错误； 类型匹配错误；
分析信息：
Linux是一个开放源代码的操作系统，其稳定 性与低廉的价格使其在服务器、嵌入式领域 以及桌面应用中逐渐占有越来越大的市场份 额。因此，对Linux环境下的程序开发人员的 需求也就越来越大了。 C语言是Linux操作系统中的核心语言，掌握 Linux环境下的C语言开发是至关重要的。
Linux下的C/C++程序设计介绍
-U name -I dir -E
2. gcc编译系统(续)
2．编译程序选项 e -g -v
只生成目标文件，不进行连接。用于对源文件的分别编译 只进行编译，不做汇编，生成汇编代码文件格式，其名与源文件相同， 但扩展名为.s file a.out 将输出放在文件file中。如果未使用该选项，则可执行文件放在a.out中 指示编译程序在目标代码中加入供调试程序gdb使用的附加信息 在标准出错输出上显示编译阶段所执行的命令，即编译驱动程序及预处 理程序的版本号
Windows下的GCC环境
dev-c++, using MinGW
2. gcc编译系统(续)
目前Linux平台上最常用的C语言编译系统是gcc（GNU Compiler Collection） 常用文件名后缀及其表示的文件类型
文件名后缀 .c .i .ii .h .C .cc .cp .cpp .c++ .cxx .s .S .o .a .so 文件类型 C源文件 预处理后的C源文件 预处理后的C++源文件 C或C++头文件 C++源文件 汇编程序文件 必须预处理的汇编程序文件 目标文件 静态链接库 动态链接库
3．优化程序选项
优化分为对中间代码的优化和针对目标码生成的优化。
4．连接程序选项
选 项 格 式 object-file-name -c -S -llibrary -static -Ldir -Bprefix -o file -E 功 能 不以专用后缀结尾的文件名就认为是目标文件名或库名。连接程序可以根据 文件内容来区分目标文件和库 如果使用其中任何一个选项，那么都不运行连接程序，而且目标文件名不应 该用做参数 连接时搜索由library命名的库。连接程序按照在命令行上给定的顺序搜索 和处理库及目标文件。实际的库名是liblibrary.a 在支持动态连接的系统中，它强制使用静态链接库，而阻止连接动态库；而 在其他系统中不起作用 把指定的目录dir加到连接程序搜索库文件的路径表中，即在搜索-l后面列 举的库文件时，首先到dir下搜索，找不到再到标准位置下搜索 该选项规定在什么地方查找可执行文件、库文件、包含文件和编译程序本身 数据文件 指定连接程序最后生成的可执行文件名称为file，不是默认的a.out
预处理文件hello.i的部分内容 的部分内容 预处理文件 …… extern void funlockfile (FILE *__stream) ; # 679 "/usr/include/stdio.h" 3 # 2 "hello.c" 2 int main(void) { printf("hello gcc!\n"); return 0;
排错方式：
利用错误、警告信息，并结合源文件环境排错
动态调试：
在程序运行阶段差错并修正错误； 主要错误类型：
算法错误； 输入错误；
排错方式：
利用调试工具定位并修正错误；
3. gdb程序调试工具
程序中的错误按其性质可分为三种：
2. gcc编译系统(续)
生成目标文件
命令：
$gcc –c hello.c –o hello.o
生成可执行文件
命令：
$gcc hello.c –o hello 运行程序 $./hello hello gcc!
2. gcc编译系统(续)
（1）编译错误，即语法错误。主要是程序代码中有不符合所用编程语言语法规 则的错误。 （2）运行错误。如对负数开平方，除数为0，循环终止条件永远不能达到等 。 （3）逻辑错误。这类错误往往是编程前对求解的问题理解不正确或算法不正确 引起的，它们很难查找。
查找程序中的错误，诊断其准确位置，并予以改正，这就是程序调试。 程序调试分为人工查错与机器调试。 gdb主要帮助用户在调试程序时完成四方面的工作：
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Linux下的C/C++程序设计
Linux下的C/C++程序设计介绍 gcc编译系统 gdb程序调试工具 Linux下的窗口程序设计 (QT程序设计)
1. Linux下的C/C++程序设计介绍
Linux编程实现步骤: 按ESC进入命令状态 输入：“：wq” 保存文件并退出 $ gcc -o hello.out hello.c
编译hello.c ，将并将文件输出到hello.out
$ ./hello.out 你将会看到输出结果
I try to use linux! echo also can be used for output。 $
2. gcc编译系统(续)
gcc指令的一般格式为：
gcc [参数] 要编译的文件 [参数] [目标文件]
$ gcc f1.c f2.c （针对C语言源程序）执行完成后，生成默认的可执 行文件a.out。 按照选项作用所对应的编译阶段，可将gcc的选项分为四组：预处理选项、 编译选项、优化选项和连接选项。
2. gcc编译系统(续)
生成汇编文件
$gcc –S hello.c –o hello.s
汇编文件hello.s的部分内容 的部分内容 汇编文件 …… main: pushl movl …… addl movl leave ret ……" $16, %esp $0, %eax %ebp %esp, %ebp
2. gcc编译系统
GNU Compiler Collection, Richard Stallman, since 1987
一套多语言，多平台的编译器/链接器软件集合 Version 4.0支持Ada (GCC for Ada aka GNAT), C, C++ 4.0 Ada (GCC for C++ aka G++), Fortran (GCC for Fortran aka GFortran), Java (GCC for Java aka GCJ), Objective-C 主要支持平台：Alpha, ARM, Blackfin, System/390, x86 and AMD64, IA-64 i.e. the "Itanium“, Motorola 68000, MIPS, PowerPC, SPARC