GCC编译器
一. 编译过程
预处理-Pre-Processing //.i文件
# -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预处理
g++ -E test.cpp -o test.i //.i文件
编译-Compiling //.s 文件
# -S 编译选项告诉 g++ 在为 C++ 代码产生了汇编语言文件后停止编译
g++ 产生的汇编语言文件的缺省扩展名是 .s
g++ -S test.i -o test.s
汇编 Assembling //.o文件
# -c 选项告诉 g++ 仅把源代码编译为机器语言的目标代码
# 缺省时 g++ 建立的目标代码文件有一个 .o 的扩展名。
g++ -c test.s -o test.o
链接-Linking //bin文件
# -o 编译选项来为将产生的可执行文件用指定的文件名
g++ test.o -o test
二. g++重要编译参数
-g
编译带调试信息的可执行文件
# -g 选项告诉 GCC 产生能被 GNU 调试器GDB使用的调试信息,以调试程序。
# 产生带调试信息的可执行文件test
g++ -g test.cpp
-O[n]
优化源代码
# 所谓优化,例如省略掉代码中从未使用过的变量、直接将常量表达式用结果值代替等等,这些操作会缩减目标文件所包含的代码量,提高最终生成的可执行文件的运行效率。
# -O 选项告诉 g++ 对源代码进行基本优化。这些优化在大多数情况下都会使程序执行的更快。 -O2 选项告诉 g++ 产生尽可能小和尽可能快的代码。 如-O2,-O3,-On(n 常为0–3)
# -O 同时减小代码的长度和执行时间,其效果等价于-O1
# -O0 表示不做优化
# -O1 为默认优化
# -O2 除了完成-O1的优化之外,还进行一些额外的调整工作,如指令调整等。
# -O3 则包括循环展开和其他一些与处理特性相关的优化工作。选项将使编译的速度比使用 -O 时慢, 但通常产生的代码执行速度会更快。
# 使用 -O2优化源代码,并输出可执行文件
g++ -O2 test.cpp
-l
和 -L
指定库文件 | 指定库文件路径
# -l参数(小写)就是用来指定程序要链接的库,-l参数紧接着就是库名
# 在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接
# 链接glog库
g++ -lglog test.cpp
# 如果库文件没放在上面三个目录里,需要使用-L参数(大写)指定库文件所在目录
# -L参数跟着的是库文件所在的目录名
# 链接mytest库,libmytest.so在/home/bing/mytestlibfolder目录下
g++ -L/home/bing/mytestlibfolder -lmytest test.cpp
-I
指定头文件搜索目录
# -I
# /usr/include目录一般是不用指定的,gcc知道去那里找,但 是如果头文件不在/usr/icnclude里我们就要用-I参数指定了,比如头文件放在/myinclude目录里,那编译命令行就要加上-I/myinclude 参数了,如果不加你会得到一个”xxxx.h: No such file or directory”的错误。-I参数可以用相对路径,比如头文件在当前 目录,可以用-I.来指定。上面我们提到的–cflags参数就是用来生成-I参数的。
g++ -I/myinclude test.cpp
-Wall
打印警告信息
# 打印出gcc提供的警告信息
g++ -Wall test.cpp
-w
关闭警告信息
# 关闭所有警告信息
g++ -w test.cpp
-std=c++11
设置编译标准
# 使用 c++11 标准编译 test.cpp
g++ -std=c++11 test.cpp
-o
指定输出文件名
# 指定即将产生的文件名
# 指定输出可执行文件名为test
g++ test.cpp -o test
-D
定义宏
# 在使用gcc/g++编译的时候定义宏
# 常用场景:
# -DDEBUG 定义DEBUG宏,可能文件中有DEBUG宏部分的相关信息,用DDEBUG来选择开启或关闭DEBUG
示例代码:
// -Dname 定义宏name,默认定义内容为字符串“1”
#include <stdio.h>
int main()
{
#ifdef DEBUG
printf("DEBUG LOG\n");
#endif
printf("in\n");
}
// 1. 在编译的时候,使用gcc -DDEBUG main.cpp
// 2. 第七行代码可以被执行
三.【实战】g++命令行编译
**案例:**最初目录结构: 2 directories, 3 files
# 最初目录结构
.
├── include
│ └── Swap.h
├── main.cpp
└── src
└── Swap.cpp
92 directories, 3 files
直接编译
- 最简单的编译,并运行
# 将 main.cpp src/Swap.cpp 编译为可执行文件
g++ main.cpp src/Swap.cpp -Iinclude // 指明头文件位置
# 运行a.out
./a.out
- 增加编译参数,并运行
# 将 main.cpp src/Swap.cpp 编译为可执行文件 附带一堆参数
g++ main.cpp src/Swap.cpp -Iinclude -std=c++11 -O2 -Wall -o b.out
# 运行 b.out
./b.out
生成库文件并编译
- 链接静态库生成可执行文件①:
# 进入src目录下
$cd src
# 汇编,生成Swap.o文件
g++ Swap.cpp -c -I../include
# 生成静态库libSwap.a
ar rs libSwap.a Swap.o
## 回到上级目录
$cd ..
# 链接,生成可执行文件:staticmain
g++ main.cpp -Iinclude -Lsrc -lSwap -o staticmain
库文件名都是以lib开头的,静态库以**.a作为后缀,表示Archive**。
ar
命令类似于tar
命令,起一个打包的作用,但是把目标文件打包成静态库只能用ar命令而不能用tar命令。选项r
表示将后面的文件列表添加到文件包,如果文件包不存在就创建它,如果文件包中已有同名文件就替换成新的。s
是专用于生成静态库的,表示为静态库创建索引,这个索引被链接器使用。
- 链接动态库生成可执行文件②:
# 进入src目录下
$cd src
# 生成动态库libSwap.so
g++ Swap.cpp -I../include -fPIC -shared -o libSwap.so
## 上面命令等价于以下两条命令
# gcc Swap.cpp -I../include -c -fPIC
# gcc -shared -o libSwap.so Swap.o
## 回到上级目录
$cd ..
# 链接,生成可执行文件:sharemain
g++ main.cpp -Iinclude -Lsrc -lSwap -o sharemain
将动态库和静态库放在同一目录下,默认优先调用动态链接库。
扩展阅读参考:https://www.jianshu.com/p/fdd516337c76
编译完成后的目录结构
最终目录结构:2 directories,8 files
# 最终目录结构
.
├── include
│ └── Swap.h
├── main.cpp
├── sharemain
├── src
│ ├── libSwap.a
│ ├── libSwap.so
│ ├── Swap.cpp
│ └── Swap.o
└── staticmain
2 directories, 8 files
运行可执行文件
运行可执行文件①
# 运行可执行文件
./staticmain
运行可执行文件②
# 运行可执行文件
LD_LIBRARY_PATH=src ./sharemain
GDB调试器
调试开始:执行gdb [exefilename]
,进入gdb调试程序,其中exefilename为要调试的可执行文件名
# 以下命令后括号内为命令的简化使用,比如run(r),直接输入命令 r 就代表命令run
$(gdb)help(h) # 查看命令帮助,具体命令查询在gdb中输入help + 命令
$(gdb)run(r) # 重新开始运行文件(run-text:加载文本文件,run-bin:加载二制文件)
$(gdb)start # 单步执行,运行程序,停在第一行执行语句
$(gdb)list(l) # 查看原代码(list-n,从第n行开始查看代码。list+ 函数名:查看具函数)
$(gdb)set # 设置变量的值
$(gdb)next(n) # 单步调试(逐过程,函数直接执行)
$(gdb)step(s) # 单步调试(逐语句:跳入自定义函数内部执行)
$(gdb)backtrace(bt) # 查看函数的调用的栈帧和层级关系
$(gdb)frame(f) # 切换函数的栈帧
$(gdb)info(i) # 查看函数内部局部变量的数值
$(gdb)finish # 结束当前函数,返回到函数调用点
$(gdb)continue(c) # 继续运行
$(gdb)print(p) # 打印值及地址
$(gdb)quit(q) # 退出gdb
$(gdb)break+num(b) # 在第num行设置断点
$(gdb)info breakpoints # 查看当前设置的所有断点
$(gdb)delete breakpoints num(d) # 删除第num个断点
$(gdb)display # 追踪查看具体变量值
$(gdb)undisplay # 取消追踪观察变量
$(gdb)watch # 被设置观察点的变量发生修改时,打印显示
$(gdb)i watch # 显示观察点
$(gdb)enable breakpoints # 启用断点
$(gdb)disable breakpoints # 禁用断点
$(gdb)x # 查看内存x/20xw 显示20个单元,16进制,4节每单元
$(gdb)run argv[1] argv[2] # 调试时命令行传参
$(gdb)set follow-fork-mode child # Makefile项目管理:选择跟踪父子进程(fork())
Tips:
- 编译程序时需要加上
-g
,之后才能用gdb进行调试:gcc -g main.c -o main- 回车键:重复上一命令