嵌入式培训-Linux系统及C编程高级-DAY17&18-编译器

GCC编译器

GCC简介

?GCC 原名为 GNU C 语言编译器（GNU C Compiler），只能处理 C 语言。但其很快扩展，变得可处理 C++，后来又扩展为能够支持更多编程语言，如 Fortran、Pascal、Objective -C、Java、Ada、Go 以及各类处理器架构上的汇编语言等，所以改名 GNU 编译器套件（GNU Compiler Collection）。 ?

GCC（特别是其中的 C 语言编译器）也常被认为是跨平台编译器的事实标准。(后面用到各种板，可能是其他架构的，那就需要跨平台交叉编译)??

GCC 提供了 30 多条警告信息和 3 个警告级别，使用它们有助于增强程序的稳定性和可移植性。 ?

GCC 还对标准的 C/C++ 语言进行了大量的扩展，提高了程序的执行效率，有助于编译器进行代码优化，能够减轻编程的工作量。

不管在哪个平台，程序执行结果一定要自己亲手测试，因为不同版本的编译器编译的结果可能会不一样

GCC编译过程

GCC的编译流程分为四个步骤:

预处理(Pre-Processing)

编译(Compiling)

汇编(Assembling)

链接(Linking)

第一步：预处理

-E 预处理，可以生成.i文件。例：gcc -E hello.c -o hello.i

预处理阶段就是把头文件展开，把宏定义替换。这个阶段不对代码做处理，有没有分号查不出来。

第二步：编译

-S 编译，生成.s汇编文件。例：gcc -S hello.i -o hello.s（-S 后面跟的文件可以是.i的也可以是.c的）

编译阶段会检查语法错误

第三步：汇编

-c 处理汇编文件，生成目标文件（二进制文件）。例：gcc -c hello.s -o hello.o?（-c命令后接.c .i .s文件都行）

.o目标文件不可执行，因为还没链接库文件，没生成可执行文件

第四步：链接库文件

最后一步生成可执行文件不需要选项，就gcc后面直接跟文件名就行。.c.i.s.o文件都行。

GCC的常用选项

Gcc最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]

-c，只编译，不连接成为可执行文件，编译器只是由输入的.c等源代码文件生成.o为后缀的目标文件，通常用于编译不包含主程序的子程序文件。

-o output_filename，确定输出文件的名称为output_filename，同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项，gcc就给出预设的可执行文件a.out。

-g，产生符号调试工具(GNU的gdb)所必要的符号资讯，要想对源代码进行调试，我们就必须加入这个选项。

-O，对程序进行优化编译、连接，采用这个选项，整个源代码会在编译、连接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件的执行效率可以提高，但是，编译、连接的速度就相应地要慢一些。

-O2，比-O更好的优化编译、连接，当然整个编译、连接过程会更慢。

-I（大写i）? dirname，将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中，是在预编译过程中使用的参数。（）

-L ?dirname，将dirname所指出的目录加入到程序函数档案库文件的目录列表中，是在链接过程中使用的参数。指定库所在的目录。

-l（小写L），后面无空格接需要额外链接的库的名字。例如程序中有pthread_create创建线程函数，那编译时需加上-lpthread，链接上线程库，不然会报错。

如果.h头文件被放到include文件夹下，编译时加上-I（大写i） 后面跟头文件目录，就可编译

条件编译的概念

一般情况下，C语言源程序中的每一行代码都要参加编译。但有时候出于对程序代码优化的考虑，希望只对其中一部分内容进行编译，此时就需要在程序中加上条件，让编译器只对满足条件的代码进行编译，将不满足条件的代码舍弃，这就是条件编译（conditional compile）

在代码中条件编译

根据宏是否定义

#ifdef ?<macro> ?

……

#else

……

#endif

实例：

#define ?_DEBUG_

#ifdef ?_DEBUG_

printf(“The macro _DEBUG_ is defined\n”);

#else

printf(“The macro _DEBUG_ is not defined\n”);

#endif

根据宏的值：

#if ?<macro>

?……

#else

?……

#endif

实例：

#define ?_DEBUG_ ? 1

#if ?_DEBUG_

printf(“The macro _DEBUG_ is defined\n”);

#else

printf(“The macro _DEBUG_ is not defined\n”);

#endif

GCC编译时条件编译

?#ifdef UMP_TO_FILE ? ?

//do something here... ?

#endif

gcc myprogram.c ?-D ?UMP_TO_FILE

-D加上宏UMP_TO_FILE，相当于你在代码中#define ?UMP_TO_FILE

-D UMP_TO_FILE = 1，相当于你在代码中#define ?UMP_TO_FILE 1

GDB简介

?GDB是GNU开源组织发布的一个强大的Linux下的程序调试工具。 一般来说，GDB主要帮助你完成下面四个方面的功能：

1、启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序（按着自己的想法运行）。 2、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）

3、当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事。

4、你可以改变你的程序，将一个BUG产生的影响修正从而测试其他BUG。

GDB支持以下编程语言

Ada

Assembly

C

C++

D

Fortran

Go

Objective-C

OpenCL

Modula-2

Pascal

Rust

GDB基本命令

Here are some of the most frequently needed GDB commands: ? ? ?

?break [file:]function ? ? ? ? ?

?????????Set a breakpoint at function (in file). ? ? ?

?run [arglist] ? ? ? ? ? ?

????????Start your program (with arglist, if specified). ? ? ? ?

bt ?Backtrace: display the program stack. ? ? ? ?

print expr ? ? ? ? ? ?

????????Display the value of an expression. ? ? ? ?

c ? Continue running your program (after stopping, e.g. at a ? ? ? ? ?

?????????breakpoint). ? ? ? ?

next ? ? ? ? ? ?

????????Execute next program line (after stopping); step over any function ? ? ? ? ? ?

????????calls in the line.

?edit [file:]function ? ? ? ? ?

?????????look at the program line where it is presently stopped. ? ? ?

?list [file:]function ? ? ? ? ?

?????????type the text of the program in the vicinity of where it is ? ? ? ? ? ?presently stopped. ? ? ?

?step ? ? ? ? ?

?????????Execute next program line (after stopping); step into any function ? ? ? ? ? ?calls in the line. ? ? ? ?help [name] ? ? ? ? ?

?????????Show information about GDB command name, or general information ? ? ? ? ?

?????????about using GDB. ? ? ? ?

quit ? ? ? ? ? ?

????????Exit from GDB.

GDB调试程序

GDB调试core文件（对于段错误的程序，会生成一个core文件，可以调试这个文件来看错在哪）

You can also start with both an executable program and a core file specified: ? ? ? ? ? ? ?

????????gdb program core

GDB调试正在运行的进程（用图片里的命令先查到需要调试的进程的pid是多少）

You can, instead, specify a process ID as a second argument or use option "-p", if you want to debug a running process: ? ? ? ? ? ? ? ?

????????gdb program 1234 ? ? ? ? ? ? ? ?

????????gdb -p 1234