项目九--使用gcc和make调试程序.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Linux,网络操作系统及应用教程（项目式）,Linux,网络操作系统及应用教程（项目式）,主编：杨云等主编,人民邮电出版社,教材地址：,&Linux,教师交流群：,189934741,项目九,使用,gcc,和,make,调试程序,项目导入,：,程序写好了，接下来做什么呢？调试！程序调试对于程序员或管理员来说也是至关重要的一环。,职业能力目标和要求,：,理解程序调试。,掌握利用,gcc,进行调试。,掌握使用,make,编译的方法。,项目九,使用,gcc,和,make,调试程序,1,.,了解程序的调试,2,.,使用传统程序语言进行编译,3,.,使用,make,进行宏编译,9.1,任务,1,了解,程序的调试,1,.,编译时错误,2,.,运行时错误,3,.,逻辑错误和语义错误,子,任务,1,编译,时错误,编译器只能翻译语法正确的程序，否则将导致编译失败，无法生成可执行文件。,虽然大部分情况下编译器给出的错误提示信息就是你出错的代码行，但也有个别时候编译器给出的错误提示信息帮助不大，甚至会误导你。在开始学习编程的前几个星期，你可能会花大量的时间来纠正语法错误。,等到有了一些经验之后，还是会犯这样的错误，不过会少得多，而且你能更快地发现错误原因。,子任务,2,运行时错误,编译器检查不出这类错误，仍然可以生成可执行文件，但在运行时会出错而导致程序崩溃。,读者在以后的学习中要时刻注意区分编译时和运行时（,Run-time,）这两个概念，不仅在调试时需要区分这两个概念，在学习,C,语言的很多语法时都需要区分这两个概念，,有些事情在编译时做，有些事情则在运行时做。,子任务,3,逻辑错误和语义错误,第三类错误是逻辑错误和语义错误。如果程序里有逻辑错误，编译和运行都会很顺利，看上去也不产生任何错误信息，但是程序没有干它该干的事情，而是干了别的事情。当然不管怎么样，计算机只会按你写的程序去做，问题在于你写的程序不是你真正想要的，这意味着程序的意思（即语义）是错的。找到逻辑错误在哪需要十分清醒的头脑，要通过观察程序的输出回过头来判断它到底在做什么。,任务,2,使用传统程序语言进行编译,1,.,安装,gcc,2,.,单一程序：打印,Hello World,3,.,主程序、子程序链接、子程序的编译,4,.,调用外部函数库：加入链接的函数库,5,.,gcc,的简易用法（编译、参数与链接）,9.2.1,子任务,1,安装,gcc,2,安装,gcc,GCC,（,GNU Compiler Collection,，,GNU,编译器集合），是一套由,GNU,开发的编程语言编译器。它是一套,GNU,编译器套装。以,GPL,许可证所发行的自由软件，也是,GNU,计划的关键部分。,GCC,原本作为,GNU,操作系统的官方编译器，现已被大多数类,UNIX,操作系统（如,Linux,、,BSD,、,Mac OS X,等）采纳为标准的编译器，,GCC,同样适用于微软的,Windows,。,GCC,是自由软件过程发展中的著名例子，由自由软件基金会以,GPL,协议发布。,GCC,原名为,GNU C,语言,编译器,（,GNU C Compiler,），因为它原本只能处理,C,语言。但,GCC,后来得到扩展，变得既可以处理,C+,，又可以处理,Fortran,、,Pascal,、,Objective-C,、,Java,，以及,Ada,与其他语言。,9.2.1,子任务,1,安装,gcc,1,认识,gcc,（,1,）检查是否安装,gcc,。,root rhel5#rpm -qa|grep gcc,compat-libgcc-296-2.96-138,libgcc-4.1.2-46.el5,gcc-4.1.2-46.el5,gcc-c+-4.1.2-46.el5,表示已经安装了,gcc,。,9.2.1,子任务,1,安装,gcc,2,安装,gcc,（,2,）如果没有安装。,挂载光驱（第二张光盘）。,将,iso,文件加载到光驱。,创建挂载点。,root rhel5#mkdir /mnt/mycdrom,挂载光驱。,rootrhel5#mount /dev/cdrom /mnt/mycdrom,改变路径到光盘的,Server,目录。,root rhel5#cd /mnt/mycdrom/Server,9.2.1,子任务,1,安装,gcc,2,安装,gcc,按顺序安装以下包就可以完成,gcc,的安装了。,rootrhel5 Server#rpm -ivh kernel-headers-2.6.18-155.el5.i386.rpm,rootrhel5 Server#rpm -ivh glibc-headers-2.5-38.i386.rpm,rootrhel5 Server#rpm -ivh glibc-devel-2.5-38.i386.rpm,rootrhel5 Server#rpm -ivh libgomp-4.4.0-6.el5.i386.rpm,rootrhel5 Server#rpm -ivh gcc-4.1.2-46.el5.i386.rpm,rootrhel5 Server#rpm -ivh libstdc+-devel-4.1.2-46.el5.i386.rpm,rootrhel5 Server#rpm -ivh gcc-c+-4.1.2-46.el5.i386.rpm,9.2.3,子任务,3,主程序、子程序链接、子程序的编译,1,撰写所需要的主程序、子程序,rootwww#,vim thanks.c,#include,int main(void),printf(Hello Worldn);,thanks_2();,#,上面的,thanks_2();,那一行就是调用子程序！,rootwww#vim thanks_2.c,#include,void thanks_2(void),printf(Thank you!n);,9.2.3,子任务,3,主程序、子程序链接、子程序的编译,2,进行程序的编译与链接（,Link,）,（,1,）开始将源码编译成为可执行的,binary file,。,rootwww#gcc -c thanks.c thanks_2.c,rootwww#ll thanks*,-rw-r-r-1 root root 76 Jun 5 16:13 thanks_2.c,-rw-r-r-1 root root 856 Jun 5 16:13 thanks_2.o =,编译生成的目标文件！,-rw-r-r-1 root root 92 Jun 5 16:11 thanks.c,-rw-r-r-1 root root 908 Jun 5 16:13 thanks.o =,编译生成的目标文件！,rootwww#gcc-o thanks thanks.o thanks_2.o,rootwww#ll thanks*,-rwxr-xr-x 1 root root 4870 Jun 5 16:17 thanks =,最终结果会生成可执行文件,9.2.3,子任务,3,主程序、子程序链接、子程序的编译,2,进行程序的编译与链接（,Link,）,（,2,）执行可执行文件。,rootwww#,./thanks,Hello World,Thank you!,9.2.3,子任务,3,主程序、子程序链接、子程序的编译,2,进行程序的编译与链接（,Link,）,此外，如果你想要让程序在运行的时候具有比较好的性能，或者是其他的调试功能时，可以在编译的过程里面加入适当的参数，例如下面的例子：,rootwww#gcc -O -c thanks.c thanks_2.c =-O,为生成优化的参数,rootwww#gcc -Wall -c thanks.c thanks_2.c,thanks.c:In function main:,thanks.c:5:warning:implicit declaration of function thanks_2,thanks.c:6:warning:control reaches end of non-void function,#-Wall,为产生更详细的编译过程信息。上面的信息为警告信息,(warning),#,所以不用理会也没有关系,9.2.4,子任务,4,调用外部函数库：加入链接的函数库,我们来写一个程序：,rootwww#,vim sin.c,#include,int main(void),float value;,value=sin(3.14/2);,printf(%fn,value);,9.2.4,子任务,4,调用外部函数库：加入链接的函数库,那要如何编译这个程序呢？我们先直接编译：,rootwww#,gcc sin.c,sin.c:In function main:,sin.c:5:warning:incompatible implicit declaration of built-in function sin,/tmp/ccsfvijY.o:In function main:,sin.c:(.text+0 x1b):undefined reference to sin,collect2:ld returned 1 exit status,#,注意看上面最后两行，有个错误信息，代表没有成功！,9.2.4,子任务,4,调用外部函数库：加入链接的函数库,可以这样更正：编译时加入额外函数库链接的方式。,rootwww#gcc sin.c -lm -L/lib -L/usr/lib =,重点在,-lm,rootwww#./a.out =,尝试执行新文件,1.000000,9.2.4,子任务,4,调用外部函数库：加入链接的函数库,注意：由于,Linux,默认是将函数库放置在,/lib,与,/usr/lib,当中，所以你没有写,-L/lib,与,-L/usr/lib,也没有关系。不过，万一哪天你使用的函数库并非放置在这两个目录下，那么,-L/path,就很重要了，否则会找不到函数库的。,9.2.4,子任务,4,调用外部函数库：加入链接的函数库,除了链接的函数库之外，你或许已经发现一个奇怪的地方，那就是在我们的,sin.c,当中第一行“,#include,”，这行说明的是要将一些定义数据由,stdio.h,这个文件读入，这包括,printf,的相关设置。这个文件其实是放置在,/usr/include/stdio.h,的。那么万一这个文件并非放置在这里呢？那么我们就可以使用下面的方式来定义要读取的,include,文件放置的目录。,rootwww#gcc sin.c -lm -I/usr/include,-I/path,后面接的路径（,Path,）就是设置要去寻找相关的,include,文件的目录。不过，同样，默认值是放置在,/usr/include,下面，除非你的,include,文件放置在其他路径，否则也可以略过这个选项。,9.2.5,子任务,5 gcc,的简易用法（编译、参数与链接）,下面我们就列举几个,gcc,常见的参数。,#,仅将原始码编译成为目标文件，并不制作链接等功能,rootwww#,gcc -c hello.c,#,会自动生成,hello.o,这个文件，但是并不会生成,binary,执行文件,#,在编译的时候，依据作业环境给予优化执行速度,rootwww#,gcc -O hello.c -c,#,会自动生成,hello.o,这个文件，并且进行优化,9.2.5,子任务,5 gcc,的简易用法（编译、参数与链接）,#,在进行,binary file,制作时，将链接的函数库与相关的路径填入,rootwww#,gcc sin.c -lm -L/usr/lib -I/usr/include,#,在最终链接成,binary file,的时候这个命令较常执行,#-lm,指的是,libm.so,或,libm.a,这个函数库文件,#-L,后面接的路径是刚刚上面那个函数库的搜索目录,#-I,后面接的是源码内的,include,文件的所在目录,9.2.5,子任务,5 gcc,的简易用法（编译、参数与链接）,#,将编译的结果生成某个特定文件,rootwww#,gcc -o hello hello.c,#-o,后面接的是要输出的,binary file,文件名,#,在编译的时候，输出较多的信息说明,rootwww#,gcc -o hello hello.c -Wall,#,加入,-Wall,之后，程序的编译会变得较为严谨一点，所以警告信息也会显示出来,9.3,任务,3,使用,make,进行宏编译,1,.,为什么要用,make,2,.,了解,makefile,的基本语法与变量,9.3.1,子任务,1,为什么要用,make,先进行目标文件的编译，最终会有四个,*.o,的文件名出现。,rootwww#gcc -c main.c,rootwww#gcc -c haha.c,rootwww#gcc -c sin_value.c,rootwww#gcc -c cos_value.c,再链接形成可执行文件,main,，并加入,libm,的数学函数，以生成,main,可执行文件。,rootwww#gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,-lm -L/usr/lib -L/lib,9.3.1,子任务,1,为什么要用,make,本程序的运行结果，必须输入姓名、,360,度角的角度值来计算。,rootwww#,./main,Please input your name:,Bobby,90):,30,=,输入以,360,度角为主的角度,Hi,Dear Bobby,nice to meet you.=,这三行为输出的结果,The Sin is:0.50,The Cos is:0.87,9.3.1,子任务,1,为什么要用,make,如果可以的话，能不能一个步骤就全部完成上面所有的操作呢？那就是利用,make,这个工具。先试着在这个目录下创建一个名为,makefile,的文件，代码如下。,#,先编辑,makefile,这个规则文件，内容是制作出,main,这个可执行文件,rootwww#,vim makefile,main:main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,gcc-o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o-lm,#,注意：第二行的,gcc,之前是,Tab,按键产生的空格,9.3.1,子任务,1,为什么要用,make,#.,尝试使用,makefile,制订的规则进行编译,rootwww#,rm -f main *.o,=,先将之前的目标文件删除,rootwww#,make,cc -c-o main.o main.c,cc -c-o haha.o haha.c,cc -c-o sin_value.o sin_value.c,cc -c-o cos_value.o cos_value.c,gcc-o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o-lm,#,此时,make,会去读取,makefile,的内容，并根据内容直接去编译相关的文件,9.3.1,子任务,1,为什么要用,make,#,在不删除任何文件的情况下，重新运行一次编译的动作,rootwww#,make,make:main is up to date.,#,看到了吧！是否很方便呢？！只进行了更新,(update),的操作,9.3.2,子任务,2,了解,makefile,的基本语法与变量,基本的,makefile,守则是这样的：,目标,(target,):,目标文件,1,目标文件,2,gcc -o,欲创建的可执行文件 目标文件,1,目标文件,2,那该如何制作,makefile,文件呢？,#,先编辑,makefile,来建立新的规则，此规则的目标名称为,clean,rootwww#,vim makefile,main:main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,gcc-o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o-lm,clean:,rm-f main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,#,以新的目标（,clean,）测试，看看执行,make,的结果,rootwww#,make clean,=,就是这里！通过,make,以,clean,为目标,rm-rf main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,9.3.2,子任务,2,了解,makefile,的基本语法与变量,如果想要先清除目标文件再编译,main,这个程序，就可以这样输入：“,make clean main,”，如下所示：,rootwww#make clean main,rm-rf main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,cc -c-o main.o main.c,cc -c-o haha.o haha.c,cc -c-o sin_value.o sin_value.c,cc -c-o cos_value.o cos_value.c,gcc-o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o-lm,9.3.2,子任务,2,了解,makefile,的基本语法与变量,可以再通过,shell script,的“变量”来简化,makefile,：,rootwww#,vim makefile,LIBS=-lm,OBJS=main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,main:$OBJS,gcc-o main$OBJS$LIBS,clean:,rm-f main$OBJS,9.3.2,子任务,2,了解,makefile,的基本语法与变量,可以再通过,shell script,的“变量”来简化,makefile,：,rootwww#,vim makefile,LIBS=-lm,OBJS=main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,main:$OBJS,gcc-o main$OBJS$LIBS,clean:,rm-f main$OBJS,9.3.2,子任务,2,了解,makefile,的基本语法与变量,例如：,rootwww#CFLAGS=-Wall make clean main,#,这个操作在,make,上进行编译时，会取用,CFLAGS,的变量内容,也可以这样：,rootwww#,vim makefile,LIBS=-lm,OBJS=main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,CFLAGS=-Wall,main:$OBJS,gcc-o main$OBJS$LIBS,clean:,rm-f main$OBJS,9.3.2,子任务,2,了解,makefile,的基本语法与变量,所以也可以将,makefile,改成：,rootwww#,vim makefile,LIBS=-lm,OBJS=main.o haha.o sin_value.o cos_value.o,CFLAGS=-Wall,main:$OBJS,gcc-o$OBJS$LIBS =,那个,$,就是,main,clean:,rm-f main$OBJS,9.3.2,子任务,2,了解,makefile,的基本语法与变量,