本文内容大部分出自对传智播客linux课程内容的总结和课堂笔记。

1. gdb调试

1.1 使用场景

• 程序编译无误，但是有逻辑错误
• 使用文字终端（shell），实现一个单步调试的功能

• 生成可执行文件之前必须加参数 -g

  • gcc hello.c -o hello -g

    1.2 启动调试

• gdb + 可执行文件 （如：gdb hello）

  1.3 查看代码

• l — list

• l : 默认打开main函数所在文件，显示前10行
• l n``[或函数名] : 显示当前文件的第n行 [ 或某个函数 ]
  • 如果未打开其他文件，则默认当前文件为main函数所在文件

• l filename:n[或函数名] : 显示文件filename的第n行 [ 或某个函数 ]

  • 按Enter(默认执行上次操作)可以一直显示下去直到文件末尾

    1.4 设置断点:

• b — break

• 设置当前文件断点：
  • b 行号 [ 或函数名 ]
• 设置指定文件断点：
  • b fileName:行号 [ 或函数名 ]
• 设置条件断点：
  • b 10 if value==19
  • 当value=19时，停止
• 查看断点号：
  • info break [ i b ]
• 删除指定断点号对应的断点：
  • d（delete/del）+ 断点号

• 设置断点是否有效

  • disable/enable + 断点号

    1.5 开始执行gdb调试

• r（run） —> 运行程序

• start —> 单步执行，运行程序，停在第一行执行语句
• n（next） —> 下一行（不会进入到函数体内部）
• s（step） —> 下一步（会进入到函数体内部）
• c（continue） —> 直接停在断点的位置

• finish —> 结束当前函数，返回到函数调用点

  • 注意：必须当前函数的循环中没有断点了，否则会失败

    1.6 查看（打印）变量的值

• p(print) + 变量名

  1.7 查看变量的类型

• ptyte + 变量名

  1.8 设置变量的值

• set var 变量名 = 赋值

• 作用：比如可以通过给循环控制变量i设置某个值，即可查看循环在i为某个值的执行状态

  1.9 设置跟踪变量

• 追踪变量：display + 变量名

  • 之后每执行一步，该变量值都会被打印出来

• 取消跟踪：undisplay + 变量名编号

  1.10 退出gdb调试

• q（quit）
  

  2. makefile的编写

  本部分内容只是最基础的makefile的知识，如果有扩展学习的需要，可以参考徐海兵老师翻译整理的GNU make中文手册点此下载

2.1 文件的命名规则

• Makefile

• makefile

  2.2 用途

• 项目代码编译管理

• 节省编译项目的时间

• 一次编写终身受益

  2.3 基本规则

• 三要素：目标、依赖、命令

• 格式：
  • 
  • 目标 —> 要生成的目标文件
  • 依赖 —> 生成目标文件需要的一些文件
  • 命令 —> 借助依赖文件生成目标文件的手段
  • tab —> 缩进，有且只有一个
• 其他语法：
  • **#**是注释
  • **.PHONY**定义伪目标
    • 例子：
    • 执行伪目标：make clear 或 make clearall
• Makefile会把规则中的第一个目标作为终极目标
  • app:all —> all指定生成的最终目标为app

2.4 工作原理

• 若想生成目标，检查规则中的依赖条件是否存在，如果不存在，寻找是否有规则用来生成该依赖文件
• 检查规则中的目标是否需要更新，必须检查它的所有依赖，依赖中有任意一个被更新，则目标必须更新
  • 依赖文件比目标文件时间晚，则需要更新
• 生成终极目标的过程：

• 更新目标的工作原理：
  • 检查目标和依赖的修改时间，若依赖比目标新，则执行命令更新目标文件

2.5 执行

• ma``ke —> 通过makefile生成终极目标
  • 直接 make，使用makefile文件
• make -f mm
  • 指定一个名字不为makefile的文件

• make clean —> 清除编译生成的中间.o文件和最终目标文件

  • 不生成终极目标，而执行makefile中的目标对应命令
  • 如果当前目录下有同名clean文件，则不执行clean对应的命令
    • 
    • 因为在执行make clean时，并不真正生成clean文件，由更新目标的工作原理可知，假如已经存在最新的目标文件，则不执行其命令，因此一旦目录下有同名的clean文件，那么在执行make clean时便会认为已经存在最新的目标文件，而不执行相应命令。
    • 上述问题解决方案 —> 伪目标声明：.PHONY:clean
  • 特殊符号
    • - 命令 ：表示此条命令出错，make也会继续执行后续的命令。
      • e.g. -rm a.o b.o 如果删除失败，则继续向下执行其他命令

        2.6 普通变量

• 普通变量

  • 定义变量：变量 = 是替换 变量 += 是追加 变量 := 是恒等于
  • 使用变量：$( 变量名 ) 取变量值
  • 变量定义及赋值：obj = a.o b.o c.o obj += d.o CC := gcc
  • 变量取值：foo = $(obj) 即foo=a.o b.o c.o d.o

• 由 Makefile 维护的一些变量

  • 通常格式都是大写
    • CC：默认值 cc
  • 有些有默认值，有些没有
    • CPPFLAGS : 预处理器需要的选项 如：-I
      • 例如：CPPFLAGS=-I/home/jiang/test/include/
    • LDFLAGS : 链接库使用的选项 –L -l
      • LDFLAGS=-L./lib -lmytest<br />
    • CFLAGS : 编译的时候使用的参数 –Wall –g -c
  • 用户可以修改这些变量的默认值
    • CC = gcc

      2.7 自动变量

• 变量(通配符)

  • e.g. main.o:main.c add.c sub.c mul.c dev.c
  • $@ —> 规则中的目标 main.o
  • $< —> 规则中的第一个依赖条件 main.c
  • $^ —> 规则中的所有依赖条件 main.c add.c sub.c mul.c dev.c
  • 都是在规则中的命令中使用

• 模式规则(隐含规则)

  • 在规则的目标定义中使用 %
  • 在规则的依赖条件中使用 %
  • %.c %.o 任意的.c 或者 .o
    • 可以理解为照葫芦画瓢，需要什么，只要格式能对上，%就变成什么
    • 比如终极目标依赖./obj/add.o，那么他就会向下查找，找到%.o:%.c后，则%=./obj/add，这条规则就变成了./obj/add.o:``./obj/add.c
    • 再比如：有一条规则./obj/%.o:./src/%.c，则目标依赖./obj/add.o向下查找依赖时，这条规则就变成了./obj/add.o:./src/add.c，具体应用可参看2.9.3例【3】。

      有关和%的疑惑可以参考：[makefile的语法及写法（补充：%和的区别）](https://blog.csdn.net/qq_37688116/article/details/68948289)

• 示例：

  • %.o:%.c
  • $(CC) –c $< -o $@
    • $< —> 表示依次取出依赖条件
    • $@ —> 表示依次取出目标值
    • % 表示一个或者多个，任意长度的

      2.8 三个函数

• makefile中所有的函数必须都有返回值

• wildcard + 目录/*.后缀
  • 查找指定目录下指定类型的文件，一个参数
  • src=$(wildcard ./src/*.c)
    • 找到./src 目录下所有后缀为.c的文件，赋给变量src
• patsubst 格式1, 格式2, 字符串
  • 匹配替换，将字符串中符合格式1的部分用格式2替换
  • obj = $(patsubst %.c ,%.o ,$(src))
    • 从src中找到所有.c 结尾的文件，并将其替换为.o
  • obj = $(patsubst ./src/%.c, ./obj/%.o, $(src))
    • 指定.o 文件存放的路径 ./obj/%.o
• dir=$(notdir $(src))
  • 去掉src中的路径
• 例子：假设./src中有main.c add.c sub.c mul.c dev.c等
  • src=$(wildcard ./src/*.c) —-> src=./src/main.c ./src/add.c ./src/sub.c …
  • dir=$(notdir $(src)) —-> dir=main.c add.c sub.c …
  • obj = $(patsubst ./src/%.c, ./obj/%.o ,$(src)) —-> obj=./obj/main.o ./obj/add.o ./obj/sub.o …
  • 

    2.9 例子

    2.9.1 例【1】

    

1. 像如下图中写的makefile【第一版本】并不好，每次只要有一个.c文件被修改时，都会把所有的.c文件重新编译，会浪费额外的时间，假如项目很大，则效率很低。

1. 可以通过添加多条规则解决问题（如下图所示【第二版本】），其中第一条规则中的目标为终极目标，而其他规则中的目标为子目标，子目标是为了生成第一条规则中的依赖条件而存在的。

1. 执行make，当要生成第一条规则中的终极目标时，会查找其依赖是否存在；如果不存在，则去下面其他规则中的子目标中查找，看是否有相应子目标可以生成不存在的依赖，有则先执行子目标规则的命令；如果存在，则通过对比目标和所需依赖的修改时间，若所需依赖比目标新，则更新目标文件。

• 执行make结果如下：

• 当只修改add.c文件后，执行make结果如下：

1. 利用变量、隐藏规则、通配符对【第二版本】makefile中冗余的部分改进，使其更精简，生成【第三版本】如下图

   

2. 利用两个函数将【第三版本】中的obj的写法改进为【第四版本】如下图。如果一个项目很大，含有很多源文件，那么生成可执行文件时，中间就需要生成很多目标文件作为依赖，如果像之前版本中一一列出目标文件，e.g. obj=main.o a.o b.o c.o ....很麻烦，可以用查找和匹配替换命令轻松实现。

2.9.2 例【2】

• 我的环境说明：

• 其中已将动态库libmytest.so所在绝对路径追加入到/etc/ld.so.conf文件中

• main.c文件中调用位于./lib目录下动态库libmytest.so中的函数add，引用位于./include头文件中的head.h

  • 我编写的makefile文件：

     ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1912023/1597720448003-97f72f88-9ab4-487b-b610-e0bb2eec0d6b.png#align=left&display=inline&height=278&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=278&originWidth=461&size=21079&status=done&style=none&width=461)

    2.9.3 例【3】

• 我的环境说明：
  • 
• 问题：想要只把src中四个.c文件编译并生成到./obj目录，不生成最终的可执行文件
  • 借鉴了别人的方法，使用伪指令的方法实现
• 我编写的makefile文件：
  • 

    我也是刚刚接触这个东西，自己做了两个小例子，一定不是最优的写法，但是基本上把makefile的基本语法用了一遍，而且效率绝对比写命令行要高的。

3. 简易makefile总结（分五层）

本部分内容为b站某关于makefile的课程笔记，点此查看课程 Makefile是一种脚本语言，Linux C/C++必须使用的一个编译脚本

3.1 第一层：显示规则

• 是注释

• 目标文件 : 依赖文件

[TAB键]指令
说明：第一个目标文件是最终目标，类似递归
例子：

执行：make

• 伪目标：.PHONY :

例子：

执行：make clear 或 make clearall

3.2 第二层：（类似C宏定义）

• 定义变量：变量 = 是替换 变量 += 是追加 变量 := 是恒等于
• 使用变量：$( 变量名 ) 替换
• 示例：

原始makefile：

使用变量替换后的makefile：

3.3 第三层：隐含规则

%.c %.o 任意的.c 或者 .o
.c .o 所有的.c或者.o
示例：有很多的.o文件待生成 但是其生成规则相同，都是需要gcc -c %.c -o %.o来生成

3.4 第四层：通配符

• 所有的目标文件 $@ 所有的依赖文件 $^ 所有的依赖文件的第一个文件 $<

3.5 第五层：函数调用