linux 中 C++的环境搭建以及测试工具的简单介绍
文章目录
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- makefle
- CMake
- gdb调试 与 coredump
- Valgrind 内存检测
- gtest 单元测试
makefile 介绍
安装 : sudo apt install make
makefile 的规则: 举例说明
包括：目标文件 、 依赖文件 、 生成规则
使用 ： make
make clean
CMake :
CMake是一个跨平台的构建工具，用于管理和生成C++项目的构建过程。它可以自动生成Makefile、Visual Studio项目文件、Xcode项目文件等，极大地简化了源代码跨平台构建的过程。
安装 ： sudo apt-get install cmake 。
linux 中使用 CMake 生成 Makefile 并编译流程
- 编写CMake 配置文件 CMakeList.txt .
- 执行命令 cmake PATH 生成 Makefile 其中 PATH 是 CMakeList.txt所在的目录
-使用 cmake 命令进行编译
CMakeLists.txt 文件示例：
#CMakeLists.txt 基础用法#CMake 最低版本要求
cmake_minimum_required(VERSION 3.27.4)#项目信息
project(project.exe)#指定生成的文件
add_executable(CMake project.exe project.c speak.c)执行 cmake . (会在当前文件下 ，生成一个Makefiles )
gdb调试 与 coredump
gdb 是linux 程序员的一大利器
安装 sudo apt-get install gdb
使用前提: 文件编译的时候 带上 -g
gcc -g project.c -o project.exe
启动:
gdb project.exe
gdb 常用命令
- 获取帮助 hlep
- break 设置断点 , 命令接收行号 或者函数作为参数
- info break 可以查看断点
- clear 可以清除断点
- run 运行程序到达中断处
-next 命令(缩写 n ) 单步执行 可以指定数字 n 1(其他的都可以)
-continue 命令(缩写 c ) 想要继续执行 , 直到遇到下一个断点
- print (缩写 p ) 监视变量
- 临时修改变量 命令 set var 如set var a= 100
- bt 查看堆栈情况
Coredump 调试
在程序运行过程中出现严重错误导致程序崩溃时，操作系统将程序的内存状态保存到一个特殊的文件中，以便进行后续的调试和分析。
当程序发生错误时，操作系统会默认生成一个core文件，其中包含了程序崩溃时的内存状态、寄存器值、堆栈信息等。这个core文件可以被调试器工具（如gdb）加载，用于分析程序崩溃的原因。
前期设置:
- 1 . 设置core 文件的生成的目录 , 其中%e表示程序文件名 , %p 表示进程的ID ,
如果不设置,那么会在当前目录生成 core 文件
方法: echo /data/coredump/core.%e.%p > /proc/sys/kernel/core_pattern
我们要确保 data 和 coredump存在 ， mkdir 自己创建一个，你也可以放在其他文件下
我这里放在了 / 根目录下
使用cat 查看core的生成目录
- 2 . 将生成的 core 改成不受限制 ulimit -c unlimited
什么情况下会导致程序异常退出:
- 非法指针的访问 ,堆栈溢出
如何调试:
1> 编译时添加 -g 选项 ,增加调试信息
2> gdb project.exe core core_file (core文件的目录)
- bt 或者 where 查看调用栈的信息
- 查看某一层的信息 frame n (n 从0开始 , frame 0 表示栈顶)
- up n 上移n 层
-down n 下移
- info frame 查看当前层的信息
- info args 查看当前函数的参数名及其值
- info locals 打印当前函数中所有局部变量及其值
内存检测 Valgrind
检测和调试程序的开源工具。
它主要用于发现和分析内存泄漏、访问越界、使用未初始化的变量等常见的程序错误。
使用Valgrind可以帮助开发人员在早期发现和解决潜在的内存错误，提高代码的质量和可靠性。
安装: sudo apt-get install valgrind
Memcheck 检查步骤
1. 编译时带上 -g
2. 执行 :
valgrind --tool=memcheck --leak-check ./you program
部分结果分析
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"All heap blocks were freed -- no leaks are possible"： 这表示程序在退出之前已经正确释放了所有的堆内存，并且没有内存泄漏。
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"ERROR SUMMARY: n errors from m contexts"： 这表示Valgrind检测到n个内存错误，并且这些错误发生在m个上下文中。Valgrind会提供更详细的错误信息，以便你能够定位和修复这些问题。
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"Invalid read/write of size n"： 这表示程序尝试读取或写入大小为n的内存块，但该内存块的访问是无效的。可能存在越界访问、空指针解引用等问题。
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"Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)"： 这表示程序在条件分支或移动操作中使用了未初始化的值。这可能导致不可预测的行为。
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"Invalid free/delete"： 这表示程序尝试释放一个无效的内存块。通常是因为重复释放、野指针等问题。
gtest 单元测试
用于C++的流行单元测试框架，可以帮助你编写和运行自动化的单元测试代码
搭建测试框架:
下载方法 : git clone https://github.com/google/googletest.git
1 cd googletest
2 cmake ./
3 make
最后 sudo make install 大功告成
测试demo:
demo1.h
#ifndef _DEMO1_H_
#define _DEMO1_H_int factorial(int n);#endif // _DEMO1_H_
~
demo1.cc
#include "demo1.h"int factorial( int n){int result = 1;for( int i=1 ;i<=n; i++){result *=i;}return result;
}
~
接下来，我们测试factorial 函数是否正确 ，编写一个测试用例 demo1_main.cc
#include <limits.h>
#include "demo1.h"
#include "gtest/gtest.h"namespace{TEST( factorialTest ,Negative ){//负数EXPECT_EQ(1 , factorial(-5));EXPECT_EQ( 1 , factorial(-1));EXPECT_GT( factorial(-10) , 0);}TEST(factorialTest , Zero){EXPECT_EQ( 1 , factorial(0));
}TEST( factorialTest , Positive){EXPECT_EQ(1 , factorial(1));EXPECT_EQ(2 , factorial(2));EXPECT_EQ(6 , factorial(3));EXPECT_EQ(40320 , factorial(8));
}} //namespace
~
说明：
- 1、 TEST 是 gtest 的测试宏 ，我们的测试用例必须这样写
- 2、factorialTest 是测试套的名字 ，一个测试套可以包含多个测试用例
- 3、 EXPECT_EQ 、EXPECT_GT 等等都是 gtest 提供的测试断言
- 4、EXPECT_EQ 会返回成功，或者失败 ，既我们测试用例的成功或者失败
- 5编译:
g++ demo1.cc demo1_main.cc -lgtest -std = c++11 -lgtest_main -lpthread -o demo
- 6 、 执行 ./demo
如果全部是绿色的· ， 那么恭喜你，写的方法可能没有问题。