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【1】GCC 編譯器

(1)GNU 工具

編譯工具：把一個(gè)源程序編譯為一個(gè)可執(zhí)行程序

調(diào)試工具：能對(duì)執(zhí)行程序進(jìn)行源碼或匯編級(jí)調(diào)試

軟件工程工具：用于協(xié)助多人開發(fā)或大型軟件項(xiàng)目的管理，如 make、CVS、Subvision其他工具：用于把多個(gè)目標(biāo)文件鏈接成可執(zhí)行文件的鏈接器，或者用作格式轉(zhuǎn)換的工

具。

(2)部分相關(guān)資源

//www.gnu.org/

//gcc.gnu.org/

//www.kernel.org/

//www.linux.org/

//www.linuxdevices.com/

//sourceforge.net/index.php

(3)GCC 簡(jiǎn)介

全稱為 GNU CC ，GNU 項(xiàng)目中符合 ANSI C 標(biāo)準(zhǔn)的編譯系統(tǒng)

編譯如 C、C++、Object C、Java、Fortran、Pascal、Modula-3 和 Ada 等多種語(yǔ)言

GCC 是可以在多種硬體平臺(tái)上編譯出可執(zhí)行程序的超級(jí)編譯器，其執(zhí)行效率與一般的編譯器相比平均效率要高 20%~30%

一個(gè)交叉平臺(tái)編譯器 ，適合在嵌入式領(lǐng)域的開發(fā)編譯 gcc 所支持后綴名解釋

.c C 原始程序

.C/.cc/.cxx C++原始程序

.m Objective-C 原始程序

.i 已經(jīng)過預(yù)處理的 C 原始程序

.ii 已經(jīng)過預(yù)處理的 C++原始程序

.s/.S 匯編語(yǔ)言原始程序

.h 預(yù)處理文件(頭文件)

.o 目標(biāo)文件

.a/.so 編譯后的庫(kù)文件

(4)GCC 編譯器的版本

GNU Compiler Collection

C, C++, Objective-C, Fortran, Java, Ada

//gcc.gnu.org

(5)編譯器的主要組件

1)分析器：分析器將源語(yǔ)言程序代碼轉(zhuǎn)換為匯編語(yǔ)言。因?yàn)橐獜囊环N格式轉(zhuǎn)換為另一

種格式(C 到匯編)，所以分析 2)器需要知道目標(biāo)機(jī)器的匯編語(yǔ)言。

3)匯編器：匯編器將匯編語(yǔ)言代碼轉(zhuǎn)換為 CPU 可以執(zhí)行字節(jié)碼。

4)鏈接器：鏈接器將匯編器生成的單獨(dú)的目標(biāo)文件組合成可執(zhí)行的應(yīng)用程序。鏈接器需要知道這種目標(biāo)格式以便工作。

5)標(biāo)準(zhǔn) C 庫(kù)：核心的 C 函數(shù)都有一個(gè)主要的 C 庫(kù)來(lái)提供。如果在應(yīng)用程序中用到了 C 庫(kù)中的函數(shù)，這個(gè)庫(kù)就會(huì)通過鏈接器和源代碼連接來(lái)生成最終的可執(zhí)行程序。

(6)GCC 的基本用法和選項(xiàng)

Gcc 最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]

-c，只編譯，不連接成為可執(zhí)行文件，編譯器只是由輸入的.c 等源代碼文件生成.o為后綴的目標(biāo)文件，通常用于編譯不包含主程序的子程序文件。

-o output_filename，確定輸出文件的名稱為 output_filename，同時(shí)這個(gè)名稱不能和源文件同名。如果不給出這個(gè)選項(xiàng)，gcc 就給出預(yù)設(shè)的可執(zhí)行文件 a.out。

-g，產(chǎn)生符號(hào)調(diào)試工具(GNU 的 gdb)所必要的符號(hào)資訊，要想對(duì)源代碼進(jìn)行調(diào)試，我們就必須加入這個(gè)選項(xiàng)。

-O，對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化編譯、連接，采用這個(gè)選項(xiàng)，整個(gè)源代碼會(huì)在編譯、連接過程中進(jìn)行優(yōu)化處理，這樣產(chǎn)生的可執(zhí)行文件的執(zhí)行效率可以提高，

但是，編譯、連接的速度就相應(yīng)地要慢一些。

-O2，比-O 更好的優(yōu)化編譯、連接，當(dāng)然整個(gè)編譯、連接過程會(huì)更慢。

-I dirname，將 dirname 所指出的目錄加入到程序頭文件目錄列表中，是在預(yù)編譯過程中使用的參數(shù)。

-L dirname，將 dirname 所指出的目錄加入到程序函數(shù)檔案庫(kù)文件的目錄列表中，是在鏈接過程中使用的參數(shù)。

(7)GCC 的錯(cuò)誤類型及對(duì)策

1)第一類∶C 語(yǔ)法錯(cuò)誤

錯(cuò)誤信息∶文件 source.c 中第 n 行有語(yǔ)法錯(cuò)誤(syntex errror)。

有些情況下，一個(gè)很簡(jiǎn)單的語(yǔ)法錯(cuò)誤，gcc 會(huì)給出一大堆錯(cuò)誤，我們最主要的是要保持清醒的頭腦，

不要被其嚇倒，必要的時(shí)候再參考一下 C 語(yǔ)言的基本教材。

2)第二類∶頭文件錯(cuò)誤

錯(cuò)誤信息∶找不到頭文件 head.h(Can not find include file head.h)。

這類錯(cuò)誤是源代碼文件中的包含頭文件有問題，可能的原因有頭文件名錯(cuò)誤、指定的頭文件所在目錄名錯(cuò)誤等，

也可能是錯(cuò)誤地使用了雙引號(hào)和尖括號(hào)。

3)第三類∶檔案庫(kù)錯(cuò)誤

錯(cuò)誤信息∶鏈接程序找不到所需的函數(shù)庫(kù)(ld: -lm: No such file or directory )。

這類錯(cuò)誤是與目標(biāo)文件相連接的函數(shù)庫(kù)有錯(cuò)誤，可能的原因是函數(shù)庫(kù)名錯(cuò)誤、指定的函數(shù)庫(kù)所在目錄名稱錯(cuò)誤等，

檢查的方法是使用 find 命令在可能的目錄中尋找相應(yīng)的函數(shù)庫(kù)名，確定檔案庫(kù)及目錄的名稱并修改程序中及編譯選項(xiàng)中的名稱。

4)第四類∶未定義符號(hào)

錯(cuò)誤信息∶有未定義的符號(hào)(Undefined symbol)。這類錯(cuò)誤是在連接過程中出現(xiàn)的，可能有兩種原因∶

一是使用者自己定義的函數(shù)或者全局變量所在源代碼文件，沒有被編譯、連接，或者干脆還沒有定義，

這需要使用者根據(jù)實(shí)際情況修改源程序，給出全局變量或者函數(shù)的定義體;

二是未定義的符號(hào)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)，在源程序中使用了該庫(kù)函數(shù)，而連接過程中還沒有給定相應(yīng)的函數(shù)庫(kù)的名稱，

或者是該檔案庫(kù)的目錄名稱有問題，這時(shí)需要使用檔案庫(kù)維護(hù)命令 ar 檢查我們需要的庫(kù)函數(shù)到底位于哪一個(gè)函數(shù)庫(kù)中，

確定之后，修改 gcc 連接選項(xiàng)中的-l 和-L 項(xiàng)。

(8)GCC 使用實(shí)例

#include

int main(void)

{

int i,j;

j=0;

i=j+1;

printf(“hello,world\n”);

printf(“the result is %d\n”,i);

}

編譯：

執(zhí)行：

$ gcc –o test test.c

$ ./test

查看更詳細(xì)的信息：

$ gcc –v –o test test.c

(9)GCC 編譯過程

GCC 的編譯流程分為四個(gè)步驟:

預(yù)處理(Pre-Processing)

編譯(Compiling)

匯編(Assembling)

鏈接(Linking)

(10)生成預(yù)處理代碼

$ gcc –E test.c -o test.i

用 wc 命令，查看這兩個(gè)階段代碼大小： $ wc test.c test.cpp

916127test.c

842 193416498 test.cpp

851 195016625 總用量

test.i 比 test.c 增加了很多內(nèi)容，主要是放在系統(tǒng)提供的 include 文件中的。(11)生成匯編代碼

檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤,并生成匯編文件

$ gcc –S test.c –o test.s

(12)生成目標(biāo)代碼

方法一，用 gcc 直接從 C 源代碼中生成目標(biāo)代碼：

$ gcc –c test.s –o test.o

方法二，用匯編器從匯編代碼生成目標(biāo)代碼：

$ as test.s –o test.o

(13)生成可執(zhí)行程序

將目標(biāo)程序鏈接庫(kù)資源，生成可執(zhí)行程序

$ gcc test.s –o test

./test

【2】GDB 調(diào)試工具

(1) 調(diào)試器--Gdb 調(diào)試流程

首先使用 gcc 對(duì) test.c 進(jìn)行編譯，注意一定要加上選項(xiàng)‘-g’

# gcc -g test.c -o test

# gdb test

(2) Gdb 調(diào)試流程

查看文件

(gdb) l

設(shè)置斷點(diǎn)

(gdb) b 6

查看斷點(diǎn)情況

(gdb) info b

運(yùn)行代碼

(gdb) r

查看變量值

(gdb) p n

單步運(yùn)行

(gdb) n

(gdb) s

恢復(fù)程序運(yùn)行

(gdb) c

幫助

(gdb) help [command]

(3)Gdb 的使用切記點(diǎn)

在 gcc 編譯選項(xiàng)中一定要加入‘-g’。

只有在代碼處于“運(yùn)行”或“暫停”狀態(tài)時(shí)才能查看變量值。

設(shè)置斷點(diǎn)后程序在指定行之前停止

(4)Gdb 調(diào)試

運(yùn)行被調(diào)試程序，設(shè)置所有的能影響該程序的參數(shù)和變量。

保證被調(diào)試程序在指定的條件下停止運(yùn)行。

當(dāng)被調(diào)試程序停止時(shí)，讓開發(fā)工程師檢查發(fā)生了什么。

根據(jù)每次調(diào)試器的提示信息來(lái)做響應(yīng)的改變，以便修正某個(gè)錯(cuò)誤引起的問題