linux系统编程——Makefile、GDB调试

Makefile

makefile定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为makefile文件就像一个shell脚本一样，也可以执行操作系统的命令。

自动化编译，只要一个make命令，整个工程完全自动编译。

规则

一个makefile文件中可以有一个或者多个规则

目标 ... : 依赖 ...命令（shell命令）...

目标：最终要生成的文件（伪目标除外）

依赖：生成目标所需要的文件或是目标

命令：通过执行命令对依赖操作生成目标（命令前必须Tab缩进）

Makefile中的其它规则一般都是为第一条规则服务的

命令在执行之前，需要先检查规则中的依赖是否存在

检查更新，在执行规则中的命令时，会比较目标和依赖文件的时间

如果依赖的时间比目标的时间晚，需要重新生成目标

如果依赖的时间比目标的时间早，目标不需要更新，对应规则中的命令不需要被执行。

 变量

自定义变量变量名=变量值		var=hello     			$(var)
预定义变量AR：归档维护程序的名称，默认值为ar			  app:main.c a.c b.cCC：C编译器的名称，默认值为cc					gcc -c main.c a.c b.cCXX：C++编译器的名称，默认值为g++$@：目标的完整名称						#自动变量只能在规则的命令中使用$<：第一个依赖文件的名称				   app:main.c a.c b.c$^：所有的依赖文件							$(CC) -c $^ -o $@
获取变量的值$（变量名）

模式匹配

%.o:%.c-%:通配符，匹配一个字符串-两个%匹配的是同一个字符串
%.o:%.cgcc -c $< -o $@

函数

$(wildcard PATTERN...)功能：获取指定目录下指定类型的文件列表参数：PATTERN指的是某个或多个目录下的对应的某种类型的文件，如果有多个目录，一般使用空格间隔返回：得到的若干个文件的文件列表，文件名之间使用空格间隔示例：$(wildcard *.c ./sub/*.c)返回值格式：a.c b.c c.c d.c e.c f.c
$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)功能：查找<text>中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔）是否符合模式<pattern>,如果匹配的话，则以<replacement>替换<pattern>可以包括通配符‘%’，表示任意长度的字串。如果<replacement>中也包含‘%’，那么，<replacement>中的这个‘%’将是<pattern>中的那个%所代表的字串。返回：函数返回被替换过后的字符串示例：$(patsubst %.c, %.o, x.c bar.c)返回值格式：x.o bar.o

示例

三个文件 保存函数的声明（.h文件），函数的实现（.c文件），主函数文件

编写makefile

processOn:main.c mytest.cgcc main.c mytest.c -o processOn
.PHONY:clean
clean:rm -f processOn

用上变量里的特殊符号的话就变成了

processOn:main.c mytest.cgcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:rm -f processOn

 生成一个可执行文件processOn，它依赖于main.c和mytest.c，第二行是它的依赖方法。此时我们使用make命令，则目录下会自动生成一个可执行文件processOn.

而工程也是需要被清理的。像clean这种没有被第一个目标文件直接或者间接关联，那么它后面的命令就不会被执行，所以我们可以显式要make执行，即make clean，以此来一次性清除所有生成的目标文件，以便于重新编译。
.PHONY是一个关键字,被该关键字修饰的对象是一个伪目标，该目标总是被执行，不是拿时间来作为新旧文件的对比。所以一般将clean设置成伪目标。

GDB调试

GDB是由GNU软件系统社区提供的调试工具，同GCC配套组成一套完整的开发环境，

GDB功能

1. 启动程序，可以按照自定义的要求随心所欲的运行程序
2. 可让被调试的程序在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，可以检查此时程序中所发生的事
4. 可以改变程序，将一个BUG产生的影响修正从而测试其他BUG

准备工作

在为调试而编译时，我们会（）关掉编译器的优化选项('-o')，并打开调试选项('-g')。另外，‘-Wall’在尽量不影响程序行为的情况下选项打开所有warning，也可以发现许多问题，避免一些不必要的BUG

gcc -g -Wall program.c -o program
'-g'选项的作用是在可执行文件中加入源代码的信息，比如可执行文件中第几条机器指令对应源代码的第几行，但并不是把整个源文件嵌入到可执行文件中，所以在调试时必须保证gdb能找到源文件。

GBD命令

启动和退出gdb 可执行程序quit
给程序设置参数/获取设置参数set args 10 20show args
GDB 使用帮助help
查看当前文件代码list/l  （从默认位置显示）list/l 行号   （从指定的行显示）list/l 函数名  （从指定的函数显示）
查看非当前文件代码list/l 文件名：行号list/l 文件名：函数名
设置显示的行数show list/listsizeset list/listsize 行数

示例

# test.c一个示例源文件
gcc test.c -o test -g
# 生成一个test
# 打开gdb
gdb test
# 进入到gdb里面
# 传入一些参数
set args 10 20
# 获取传入的参数
show args
# 退出gdb
quit
list  # 查看代码文件，注意只有前面加-g才可以

GDB断点操作

设置断点b/break 行号b/break 函数名b/break 文件名：行号b/break 文件名：函数
查看断点i/info b/break
删除断点d/del/delete 断点编号
设置断点无效dis/disable 断点编号
设置断点生效ena/enable 断点编号
设置条件断点b/break 10 if i==5

示例

# 第九行打断点
break 9
# 查看断点信息
info break

GDB调试命令

运行GDB程序start（程序停在第一行）run（遇到断点才停）
继续运行，到下一个断点停c/continue
向下执行一行代码（不会进入函数体）n/next
变量操作p/print 变量名（打印变量值）ptype 变量名（打印变量类型）
向下单步调试（遇到函数进入函数体）s/stepfinish （跳出函数体）
自动变量操作display num （自动打印指定变量的值）i/info displayundisplay 编号
其他操作set var 变量名=变量值until （跳出循环）