Linu系统编程实验gccgdb的使用以及Makefile文件的编写

L i n u系统编程实验

g c c g d b的使用以及

M a k e f i l e文件的编写 The latest revision on November 22, 2020

实验二：gcc、gdb、Makefile的使用

实验目的：

（一）学会使用gcc编译器

（二）学会gdb调试器的使用

（三）学会编写Makefile

实验要求：

（一）编写一应用程序，使用gcc进行编译，并分别使用-o，-g，-static，-O2等选项

（二）编写一应用程序，使用gdb调试，调试中使用到该小节所介绍的所有命令

（三）实现一应用程序，该程序有两个c文件构成，使用makefile来完成对该程序的编译

实验器材：

软件：安装了Linux的vmware虚拟机

硬件：PC机一台

实验步骤：

（一）gcc编译器

1、先用vi编辑文件，内容如下：

2、gcc指令的一般格式为：gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

例：使用gcc编译命令，编译生成可执行文件hello，并运行hello

上面的命令一步由.c文件生成了可执行文件，将gcc的四个编译流程：预处理、编译、汇编、连接一步完成，下面将介绍四个流程分别做了什么工作3、-E选项的作用：只进行预处理，不做其他处理。

例：只对文件进行预处理，生成文件，并查看

通过查看可以看到头文件包含部分代码#include <>经过预处理阶段之后，编译器已将的内容贴了进来。

4、-S选项的使用

-S选项的作用：只是编译不汇编，生成汇编代码

例：将文件只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码

5、-c选项的使用

-c选项的作用：只是编译不连接，生成目标文件.o

例：将汇编代码只编译不链接成文件

6、将编译好的链接库，生成可执行文件hello

7、-static选项的使用

-static选项的作用：链接静态库

例：比较连接动态库生成的可执行文件hello和链接静态库生成的可执行文件hello1的大小

可以看到静态链接库的可执行文件hello1比动态链接库的可执行文件hello要大的多，他们的执行效果是一样的

8、-g选项的使用

-g选项的作用：在可执行程序中包含标准调试信息

例：将编译成包含标准调试信息的可执行文件hello2

带有标准调试信息的可执行文件可以使用gdb调试器进行调试，以便找出逻辑错误

9、-O2选项的使用

-O2选项的作用：完成程序的优化工作

例：将用O2优化选项编译成可执行文件hello3，和正常编译产生的可执行文件hello进行比较

（二）gdb调试器

#include <>

int main(void)

{

int sum(int sum);

int i,result=0;

sum(100);

for(i=1;i<=100;i++){

result+=i;

}

printf("The sum in main function is %d\n",result);

return 0;

}

int sum(int num)

{

int i,n=0;

for(i=0;i<=num;i++){

n+=i;

}

printf("The sum in sum function is %d\n",n);

}

3、启动gdb进行调试

可以看到gdb启动界面中显示了gdb的版本、自由软件等信息，然后进入了有”gdb”开头的命令行界面

4、l（list）命令

l命令用于查看文件

可以看到每行代码面前都有对应的行号，这样方便我们设置断点。

5、b（breakpoint）命令

b用于设置断点，断点调试时调试程序的一个非常重要的手段，设置方法：在”b”命令之后加上对应的行号，如下图

在gdb中可以设置多个断点。代码运行时会到断点对应的行之前暂停，上图中，代码就会运行到第7行之前暂停（并没有运行第7行）。

6、info命令

info命令用于查看断点情况，设置好断点后可以用它来查看

7、r（run）命令

r命令用于运行代码，默认是从首行开始运行，也可以在r后面加上行号，从程序中指定行开始运行。

可以看到程序运行到断点处就停止了

8、p（print）命令

p命令用于查看变量的值，在调试的时候我们经常要查看某个变量当前的值与我们逻辑设定的值是否相同，输入p+变量名即可

可以看到result在第6行已被赋值为零，而i目前还没有被赋值所以是一个随机数，在主函数里看不到num的值，只有进入子函数才能看到

9、s（step）命令

s命令用于单步运行，另外n（next）命令也用于单步运行，他们的区别在于：如果有函数调用的时候，s会进入该函数而n不会进入该函数。

可以看到进入了sum子函数，这时候就能看到num的值为100。

10、n（next）命令

n命令用于单步运行，下面是n命令的使用：

和s命令的运行效果对比会发现，使用n命令后，程序显示函数sum的运行结果并向下执行，而使用s命令后则会进入到sum函数之中单步运行

11、finish命令

finish命令用于运行程序，直到当前函数结束。例如我们进入了sum函数，使用finish命令的情况