Linux開發(fā)基礎(chǔ)相關(guān)知識簡介

Linux開發(fā)基礎(chǔ)原倉周第二章Linux程序設(shè)計基礎(chǔ)—C環(huán)境Linux編程概述文本編輯器viLinux下函數(shù)庫GCC及其使用調(diào)試工具gdbGNUmake和makefileLinux編程概述

Linux軟件開發(fā)一直在Internet環(huán)境下講行。這個環(huán)境是全球性的，編程人員來自世界各地。只要能夠訪問Web站點，就可以啟動一個以Linux為基礎(chǔ)的軟件項目。Linux開發(fā)工作經(jīng)常是在Linux用戶決定共同完成一個項目時開始的。當開發(fā)工作完成后，該軟件就被放到Internet站點上，任何用戶都可以訪問和下載它。由于這個活躍的開發(fā)環(huán)境，新的以Linux為基礎(chǔ)的軟件功能日益強大，而且呈現(xiàn)爆炸式的增長態(tài)勢。大多數(shù)Linux軟件是經(jīng)過自由軟件基金會（FreeSoftwareFoundation）提供的GNU（GNU即GNU’snotUNIX）公開認證授權(quán)的，因而通常被稱作GNU軟件。GNU軟件免費提供給用戶使用，并被證明是非常可靠和高效的。許多流行的Linux實用程序如C編譯器、shell和編輯器都是GNU軟件應(yīng)用程序。

Linux程序需要首先轉(zhuǎn)化為低級機器語言即所謂的二進制代碼以后，才能被操作系統(tǒng)執(zhí)行。例如編程時，先用普通的編程語言生成一系列指令，這些指令可被翻譯為適當?shù)目蓤?zhí)行應(yīng)用程序的二進制代碼。這個翻譯過程可由解釋器一步步來完成，或者也可以立即由編譯器明確地完成。shell編程語言如BASH、TCSH、GAWK、Perl、Tcl和Tk都利用自己的解釋器。用這些語言編制的程序盡管是應(yīng)用程序文件，但可以直接運行。編譯器則不同，它將生成一個獨立的二進制代碼文件然后才可以運行。Linux編程風格GNU風格Linux內(nèi)核編程風格GNU風格(1/2)函數(shù)返回類型說明和函數(shù)名分兩行放置，函數(shù)起始字符和函數(shù)開頭左花括號放到最左邊。盡量不要讓兩個不同優(yōu)先級的操作符出現(xiàn)在相同的對齊方式中，應(yīng)該附加額外的括號使得代碼縮進可以表示出嵌套。按照如下方式排版do-while語句：do{}while()每個程序都應(yīng)該以一段簡短的說明其功能的注釋開頭。請為每個函數(shù)書寫注釋，說明函數(shù)是做什么的，需要哪些入口參數(shù)，參數(shù)可能值的含義和用途。如果用了非常見的、非標準的東西，或者可能導(dǎo)致函數(shù)不能工作的任何可能的值，應(yīng)該進行特殊說明。如果存在重要的返回值，也需要說明。不要聲明多個變量時跨行，每一行都以一個新的聲明開頭。GNU風格(2/2)當一個if中嵌套了另一個if-else時，應(yīng)用花括號把if-else括起來。要在同一個聲明中同時說明結(jié)構(gòu)標識和變量或者結(jié)構(gòu)標識和類型定義(typedef)。先定義變量，再使用。盡量避免在if的條件中進行賦值。請在名字中使用下劃線以分割單詞，盡量使用小寫；把大寫字母留給宏和枚舉常量，以及根據(jù)統(tǒng)一慣例使用的前綴。例如，應(yīng)該使用類似ignore_space_change_flag的名字；不要使用類似iCantReadThis的名字。用于表明一個命令行選項是否給出的變量應(yīng)該在選項含義的說明之后，而不是選項字符之后被命名。Linux內(nèi)核編程風格Linux內(nèi)核縮進風格是8個字符。Linux內(nèi)核風格采用K&R標準，將開始的大括號放在一行的最后，而將結(jié)束的大括號放在一行的第一位。命名盡量簡潔。不應(yīng)該使用諸如ThisVariableIsATemporaryCounter之類的名字。應(yīng)該命名為tmp，這樣容易書寫，也不難理解。命名全局變量，應(yīng)該用描述性命名方式，例如應(yīng)該命名“count_active_users()”，而不是“cntusr()”。本地變量應(yīng)該避免過長。函數(shù)最好短小精悍，一般來說不要讓函數(shù)的參數(shù)多于10個，否則應(yīng)該嘗試分解這個過于復(fù)雜的函數(shù)。通常情況，注釋說明代碼的功能，而不是其實現(xiàn)原理。避免把注釋插到函數(shù)體內(nèi)，而寫到函數(shù)前面，說明其功能，如果這個函數(shù)的確很復(fù)雜，其中需要有部分注釋，可以寫些簡短的注釋來說明那些重要的部分，但是不能過多。文本編輯器vivi的模式vi的進入命令模式插入模式末行模式vi的模式CommandMode(命令模式)這是執(zhí)行vi后的缺省模式此時鍵盤輸入當作命令命令有大小寫之區(qū)分InputMode(插入模式)使用a、i、o、c、r、s

進入插入模式用戶輸入的任何字符都被vi當做文件內(nèi)容保存起來，并將其顯示在屏幕上按下ESC鍵即可回到CommandModevi的模式LastMode(末行模式)在

CommandLine按下:即可進入該模式用來進行保存文件、打開文檔或環(huán)境的設(shè)定命令有大小寫之分vi的進入和內(nèi)容輸入進入：vi文件名輸入文件內(nèi)容（進入插入模式）新增(append)

a從光標所在位置后面開始新增內(nèi)容 A從光標所在行最后面的地方開始新增內(nèi)容。插入(insert)

i從光標所在位置前面開始插入內(nèi)容 I從光標所在行的第一個非空白字符前面開始插入資料。開始(open)

o在光標所在行下新增一行并進入輸入模式。

O在光標所在行上新增一行并進入輸入模式。（命令模式）命令模式1、光標的移動 h左移一個字符l右移一個字符

j下移一行k上移一行

w,W跳至后一個字的開頭(W忽略標點)

b,B跳至前一個字的開頭（B忽略標點）

e移動到后一個字的末尾^至本行第一個非空字符$至行尾0至行首

H移動到當前窗口的第一列

M移動到當前窗口的中間列

L移動到視窗的最后一列

)光標所在位置到下個句子的第一個字母(光標所在位置到該句子的第一個字母｝光標所在位置到該段落的最后一個字母

{光標所在位置到該段落的第一個字母命令模式1、光標的移動(續(xù)）nH將光標移到屏幕的第n行nL將光標移到屏幕的倒數(shù)第n行CTRL-d向下半頁CTRL-f向下一頁CTRL-u向上半頁CTRL-b向上一頁n-減號移動到上一行的第一個非空白字符，前面加上數(shù)字可以指定移動到以上n行n+加號移動到下一行的第一個非空白字符，前面加上數(shù)字可以指定移動到以下n行命令模式2、刪除x刪除光標所在字符X刪除光標前面的字符s刪除光標所在字符，并進入輸入模式S刪除光標所在的行，并進入輸入模式dd刪除光標所在的行D從光標位置開始刪除到行尾d與光標移動命令的組合命令模式3、修改r修改光標所在字符，r后接著要修改的字符。如，rc可以用字符“c”替換光標所指向的當前字符R進入替換狀態(tài)，新增內(nèi)容會覆蓋原先內(nèi)容，直到按[ESC]回到命令模式下為止cc修改光標所在行C修改從光標位置到該行末尾的內(nèi)容c與光標移動命令的組合命令模式4、復(fù)制和移動yy復(fù)制當前行到內(nèi)存緩沖區(qū)nyy復(fù)制n行內(nèi)容到內(nèi)存緩沖區(qū) y與光標移動的組合p將緩沖區(qū)的內(nèi)容粘貼到光標的后面P將緩沖區(qū)的內(nèi)容粘貼到光標的前面另：在末行模式下實現(xiàn)移動:n1,n2mn3:把n1到n2行內(nèi)容搬到第n3行后5、搜索字符串/pattern移至下一個包含pattern的行?pattern移至上一個包含pattern的行/往下重復(fù)查找?往上重復(fù)查找n在同一方向重復(fù)查找N在相反方向重復(fù)查找/pattern/+n移至下一個pattern所在行后的第n行?pattern?-n移至上一個Pattern所在行前的第n行

6、其他

u撤銷前一條命令的結(jié)果*.$^[]{}\/包含在查找字符串中，要用轉(zhuǎn)義字符(\)命令模式末行模式1、文件的保存和退出:w保存:q退出:w!強制保存:q!強制退出:wq保存退出:wq!強制保存退出末行模式2、字符串的替換:s/str1/str2/用字符串str2替換行中首次出現(xiàn)的字符串str1:s/str1/str2/g用字符串str2替換行中所有出現(xiàn)的字符串str1:.,$s/str1/str2/g用字符串str2替換正文當前行到末尾所有出現(xiàn)的字符串str1:1,$s/str1/str2/g用字符串str2替換正文中所有出現(xiàn)的字符串str1:g/str1/s//str2/g功能同上末行模式其他：:n將光標移到第n行編輯多個文件vifile1file2…:n編輯下一個文件:efilename編輯指定文件Linux下函數(shù)庫（1/3）一個“程序函數(shù)庫”就是一個文件包含了一些編譯好的代碼和數(shù)據(jù)，這些編譯好的代碼和數(shù)據(jù)可以在事后供其他的程序使用。程序函數(shù)庫可以使整個程序更加模塊化，更容易重新編譯，而且更方便升級。可分為兩種類型：靜態(tài)函數(shù)庫(staticlibraries)：是一個普通的目標文件的集合，一般用“.a”作為文件的后綴。靜態(tài)函數(shù)庫和共享函數(shù)庫相比有很多的缺點，占用內(nèi)存空間多。但使用ELF格式的靜態(tài)庫函數(shù)生成的代碼可以比使用共享函數(shù)庫的程序運行速度上快一些?？梢杂胊r這個程序來創(chuàng)建一個靜態(tài)函數(shù)庫文件，或者往一個已經(jīng)存在地靜態(tài)函數(shù)庫文件添加新的目標代碼。例如,把file1.o和file2.o加入到my_library.a這個函數(shù)庫文件：

arrcsmy_library.afile1.ofile2.o然后運行ranlib，以給庫加入一些索引信息Linux下函數(shù)庫（2/3）共享函數(shù)庫(sharedlibraries)：當一個可執(zhí)行程序在啟動的時候被加載的函數(shù)。每個共享函數(shù)庫都有個特殊的名字，稱作“soname”。soname名字命名必須以“l(fā)ib”作為前綴，然后是函數(shù)庫的名字，然后是“.so”，最后是版本號信息。優(yōu)點：多進程使用同一函數(shù)庫；修改函數(shù)庫不需重新連編。安裝一個新版本的函數(shù)庫的時候，要先將這些函數(shù)庫文件拷貝到一些特定的目錄中，運行l(wèi)dconfig就可以。ldconfig檢查已經(jīng)存在的庫文件，然后創(chuàng)建soname的符號鏈接到真正的函數(shù)庫，同時設(shè)置/etc/ld.so.cache這個緩沖文件。

例如，創(chuàng)建兩個目標文件(a.o和b.o)，然后創(chuàng)建一個包含a.o和b.o的共享函數(shù)庫。gcc-fPIC-g-c-Walla.cgcc-fPIC-g-c-Wallb.cgcc-shared-Wl,-soname,liblusterstuff.so.1-oliblusterstuff.so.1.0.1a.ob.o–lc注：”-fPIC”是位置無關(guān)參數(shù)，”-g”和“－Wall”參數(shù)不是必須的。Linux下函數(shù)庫（3/3）函數(shù)庫和頭文件的保存位置a.函數(shù)庫/lib：系統(tǒng)必備共享函數(shù)庫/usr/lib：標準共享函數(shù)庫和靜態(tài)函數(shù)庫/usr/i486-linux-libc5/lib：libc5兼容性函數(shù)庫/usr/X11R6/lib：X11R6的函數(shù)庫/usr/local/lib：本地函數(shù)庫b.頭文件/usr/include：系統(tǒng)頭文件/usr/local/include：本地頭文件c.

共享函數(shù)庫的相關(guān)配置和命令/etc/ld.so.conf：包含共享庫的搜索位置ldconfig：共享庫管理工具，一般在更新了共享庫之后要運行該命令ldd：可查看可執(zhí)行文件所使用的共享函數(shù)庫使用GNUcc開發(fā)應(yīng)用程序gcc的簡介可執(zhí)行文件的格式gcc的使用gcc的簡介gcc是GNU的C和C++編譯器。實際上，gcc能夠編譯多種語言：C、C++和ObjectC等。利用gcc命令可同時編譯并連接C和C++源程序。也可以對幾個C源文件利用gcc編譯、連接并生成可執(zhí)行文件。gcc可以使程序員靈活地控制編譯過程。編譯過程一般可以分為下面四個階段，每個階段分別調(diào)用不同的工具進行處理預(yù)處理鏈接編譯組譯源程序(*.c)可執(zhí)行文件預(yù)處理器編譯器組譯器連接器gcc的四個階段命令gcc首先調(diào)用cpp進行預(yù)處理，在預(yù)處理過程中，對源代碼文件中的文件包含(include)、預(yù)編譯語句(如宏定義define等)進行分析。接著調(diào)用cc1進行編譯，這個階段根據(jù)輸入文件生成以.o為后綴的目標文件。匯編過程是針對匯編語言的步驟，調(diào)用as進行工作，一般來講，.S或.s為后綴的匯編語言源代碼文件匯編之后都生成以.o為后綴的目標文件。當所有的目標文件都生成之后，gcc就調(diào)用ld來完成最后的關(guān)鍵性工作，這個階段就是連接。在連接階段，所有的目標文件被安排在可執(zhí)行程序中的恰當?shù)奈恢?，同時，該程序所調(diào)用到的庫函數(shù)也從各自所在的函數(shù)庫中連到合適的地方?？蓤?zhí)行文件格式

Linux系統(tǒng)中可執(zhí)行文件有兩種格式。第一種格式是a.out格式，這種格式用于早期的Linux系統(tǒng)以及Unix系統(tǒng)的原始格式。a.out來自于UnixC編譯程序默認的可執(zhí)行文件名。當使用共享庫時，a.out格式就會發(fā)生問題。把a.out格式調(diào)整為共享庫是一種非常復(fù)雜的操作。因此，一種新的文件格式被引入Unix系統(tǒng)5的第四版本和Solaris系統(tǒng)中。它被稱為可執(zhí)行和連接的格式（ELF）。這種格式很容易實現(xiàn)共享庫。ELF格式已經(jīng)被Linux系統(tǒng)作為標準的格式采用。gcc編譯程序產(chǎn)生的所有的二進制文件都是ELF格式的文件（即使可執(zhí)行文件的默認名仍然是a.out）。較舊的a.out格式的程序仍然可以運行在支持ELF格式的系統(tǒng)上。GNUC的使用基本語法 gcc[options][filenames]說明：在gcc后面可以有多個編譯選項，同時進行多個編譯操作。很多的gcc選項包括一個以上的字符。因此你必須為每個選項指定各自的連字符。例如，下面的兩個命令是不同的：gcc-p-gtest1.cgcc-pgtest1.c當你不用任何選項編譯一個程序時，GCC將會建立(假定編譯成功)一個名為a.out的可執(zhí)行文件。gcc選項-o選項你能用-o編譯選項來為將產(chǎn)生的可執(zhí)行文件指定一個文件名來代替a.out。 例：gcc–ocountcount.c-c選項：告訴GCC僅把源代碼編譯為目標代碼而跳過匯編和連接的步驟。這個選項使用的非常頻繁，因為它使得編譯多個C程序時速度更快并且更易于管理。缺省時GCC建立的目標代碼文件有一個.o的擴展名。 例：gcc–ctest2.c-E只運行C預(yù)編譯器。-S編譯選項告訴gcc在為C代碼產(chǎn)生了匯編語言文件后停止編譯。-shared生成共享目標文件。通常用在建立共享庫時。-static禁止使用共享連接。警告選項在gcc中用開關(guān)-Wall控制警告信息，使用示例命令如下：gcc–Wall-otest3_1test3_1.c-w不生成任何警告信息。查找選項gcc一般使用默認路徑查找頭文件和庫文件。如果文件所用的頭文件或庫文件不在缺省目錄下，則編譯時要指定它們的查找路徑。-I選項：指定頭文件的搜索目錄 例： gcc–I/export/home/st–otest1test1.c-L選項：指定庫文件的搜索目錄 例： gcc–L/usr/X11/R6/lib–otest1test1.c多個源文件生成一個可執(zhí)行文件問題：有多個源文件時，如何生成一個可執(zhí)行文件？方法1：gcc–Wall–omytesttest1.ctest2.ctest3.c方法2：gcc-Wall-ctest1.cgcc-Wall–ctest2.cgcc-Wall–ctest3.cgcc–omytesttest1.otest2.otest3.o優(yōu)化選項優(yōu)化選項可以使GCC在耗費更多編譯時間和犧牲易調(diào)試性的基礎(chǔ)上產(chǎn)生更小更快的可執(zhí)行文件。這些選項中最典型的是-O和-O2選項。-O0不進行優(yōu)化處理。-O選項：告訴GCC對源代碼進行基本優(yōu)化。這些優(yōu)化在大多數(shù)情況下都會使程序執(zhí)行的更快。-O2選項：告訴GCC產(chǎn)生盡可能小和盡可能快的代碼。-O2選項將使編譯的速度比使用-O時慢。但通常產(chǎn)生的代碼執(zhí)行速度會更快。-O3選項：比-O2更進一步優(yōu)化，包括inline函數(shù)。版本選項-v選項用戶將會得到自己目前正在使用的gcc的版本及與版本相關(guān)的一些信息。gcc-v將得到如下結(jié)果：Readingspecsfrom/usr/lib/gcc-lib/i486-box-linux/2.7.2/specsgccversion2.7.2-V選項如果安裝了多個版本的gcc，并且想強制執(zhí)行其中的某個版本，可以用命令通知系統(tǒng)用戶要使用的版本。gcc-V2.6.3-v宏定義選項-DMACRO以字符串“1”定義MACRO宏。-DMACRO=DEFN以字符串“DEFN”定義MACRO宏。-UMACRO取消對MACRO宏的定義。調(diào)試和剖析選項使用調(diào)試選項后，gcc在進行編譯的時候，在目標文件（.o）和創(chuàng)建的可執(zhí)行文件中插入額外信息，這些額外信息使gdb能夠判斷編譯過的代碼和源代碼之間的關(guān)系。-g選項：告訴GCC產(chǎn)生能被GNU調(diào)試器使用的調(diào)試信息以便調(diào)試你的程序。 例：gcc–g–otest3test3.c-pg選項：告訴GCC在你的程序里加入額外的代碼，執(zhí)行時，產(chǎn)生gprof用的剖析信息以顯示你的程序的耗時情況。使用gdb調(diào)試工具，命令行如下： 例：gcc–ggdb3–otest3test3.c調(diào)試工具gdbGDB調(diào)試器簡介gdb的常用命令gdb應(yīng)用實例gdb簡介Linux系統(tǒng)中包含了GNU調(diào)試程序gdb，它是一個用來調(diào)試C和C++程序的調(diào)試器?？梢允钩绦蜷_發(fā)者在程序運行時觀察程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)存的使用情況。gdb所提供的一些功能如下所示：運行程序，設(shè)置所有的能影響程序運行的參數(shù)和環(huán)境；控制程序在指定的條件下停止運行；當程序停止時，可以檢查程序的狀態(tài)；修改程序的錯誤，并重新運行程序；動態(tài)監(jiān)視程序中變量的值；可以單步逐行執(zhí)行代碼，觀察程序的運行狀態(tài)。分析崩潰程序的產(chǎn)生的core文件gdb的特點gdb的功能非常強大到目前為止，gdb已能夠支持Moduls-2、Chill、Pascal和FORTRAN程序的調(diào)試，但是調(diào)試這些語言的源程序時有一些功能還不能使用。例如調(diào)試FORTRAN程序時還不支持表達式的輸入、輸出變量或類FORTRAN的詞法。gdb程序調(diào)試的對象是可執(zhí)行文件，而不是程序的源代碼文件。然而，并不是所有的可執(zhí)行文件都可以用gdb調(diào)試。如果要讓產(chǎn)生的可執(zhí)行文件可以用來調(diào)試，需在執(zhí)行g(shù)cc指令編譯程序時，加上-g參數(shù)，指定程序在編譯時包含調(diào)試信息。調(diào)試信息包含程序里的每個變量的類型和在可執(zhí)行文件里的地址映射以及源代碼的行號。gdb利用這些信息使源代碼和機器碼相關(guān)聯(lián)。gdb是一個用來調(diào)試C和C++程序的常用調(diào)試工具之一。

gdb的啟動在命令行上輸入gdb并按回車鍵就可以運行g(shù)db了，如果一切正常的話，將啟動gdbgdb[filename]出現(xiàn)(gdb)在這里，可以輸入調(diào)試命令在可以使用gdb調(diào)試程序之前，必須使用-g選項編譯源文件。可在makefile中如下定義CFLAGS變量：CFLAGS=-g運行獲取幫助信息啟動gdb后，可以在命令行上指定很多的選項。輸入：help可以獲得gdb的幫助信息。如果想要了解某個具體命令（比如break）的幫助信息，在gdb提示符下輸入下面的命令：break屏幕上會顯示關(guān)于break的幫助信息。從返回的信息可知，break是用于設(shè)置斷點的命令。另一個獲得gdb幫助的方法是瀏覽gdb的手冊頁。在LinuxShell提示符輸入：mangdb可以看到man的手冊頁gdb命令的分類在gdb提示符處鍵入help，將列出命令的分類，主要的分類有：aliases：命令別名breakpoints：斷點定義；data：數(shù)據(jù)查看；files：指定并查看文件；internals：維護命令；running：程序執(zhí)行；stack：調(diào)用棧查看；statu：狀態(tài)查看；tracepoints：跟蹤程序執(zhí)行。后跟命令的分類名，可獲得該類命令的詳細清單基本gdb命令（1/2）file命令：裝入想要調(diào)試的可執(zhí)行文件。cd命令：改變工作目錄。pwd命令：返回當前工作目錄。run命令：執(zhí)行當前被調(diào)試的程序。kill命令：停止正在調(diào)試的應(yīng)用程序。list命令：列出正在調(diào)試的應(yīng)用程序的源代碼。break命令：設(shè)置斷點。watch命令：設(shè)置監(jiān)視點，監(jiān)視表達式的變化。awatch命令：設(shè)置讀寫監(jiān)視點。當要監(jiān)視的表達式被讀或?qū)憰r將應(yīng)用程序掛起。它的語法與watch命令相同。rwatch命令：設(shè)置讀監(jiān)視點，當監(jiān)視表達式被讀時將程序掛起，等侍調(diào)試。此命令的語法與watch相同。next命令：執(zhí)行下一條源代碼，但是不進入函數(shù)內(nèi)部。也就是說，將一條函數(shù)調(diào)用作為一條語句執(zhí)行。執(zhí)行這個命令的前提是已經(jīng)run，開始了代碼的執(zhí)行?；緂db命令（2/2）step命令：執(zhí)行下一條源代碼，進入函數(shù)內(nèi)部。如果調(diào)用了某個函數(shù)，會跳到函數(shù)所在的代碼中等候一步步執(zhí)行。執(zhí)行這個命令的前提是已經(jīng)用run開始執(zhí)行代碼。display命令：在應(yīng)用程序每次停止運行時顯示表達式的值。infobreak命令：顯示當前斷點列表，包括每個斷點到達的次數(shù)16）infofiles命令：顯示調(diào)試文件的信息。17）infofunc命令：顯示所有的函數(shù)名。18）infolocal命令：顯示當前函數(shù)的所有局部變量的信息。19）infoprog命令：顯示調(diào)試程序的執(zhí)行狀態(tài)。20）print命令；顯示表達式的值。21）delete命令：刪除斷點。指定一個斷點號碼，則刪除指定斷點。不指定參數(shù)則刪除所有的斷點。22）Shell命令：執(zhí)行LinuxShell命令。23）make命令：不退出gdb而重新編譯生成可執(zhí)行文件。24）Quit命令：退出gdb。gdb使用實例（1/2）/*一個有錯誤的C源程序*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>staticcharbuff[256];staticchar*string;intmain(){printf("Pleaseinputastring:");gets(string);printf("\nYourstringis:%s\n",string);}上面這個程序非常簡單，其目的是接受用戶的輸入，然后將用戶的輸入打印出來。該程序使用了一個未經(jīng)過初始化的字符串地址string，因此，編譯并運行之后，將出現(xiàn)SegmentFault錯誤：$gcc-otest-gtest.c$./testPleaseinputastring:asfdSegmentationfault(coredumped)gdb使用實例（2/2）為了查找該程序中出現(xiàn)的問題，我們利用gdb，并按如下的步驟進行：1．運行g(shù)dbbugging命令，裝入bugging可執(zhí)行文件；2．執(zhí)行裝入的bugging命令；3．使用where命令查看程序出錯的地方；4．利用list命令查看調(diào)用gets函數(shù)附近的代碼；5．唯一能夠?qū)е耮ets函數(shù)出錯的因素就是變量string。用print命令查看string的值；6．在gdb中，我們可以直接修改變量的值，只要將string取一個合法的指針值就可以了，為此，我們在第11行處設(shè)置斷點；7．程序重新運行到第11行處停止，這時，我們可以用setvariable命令修改string的取值；8．然后繼續(xù)運行，將看到正確的程序運行結(jié)果。GNUmake和makefileGNUmake概述Makefile的基本結(jié)構(gòu)Makefile中的變量GNUmake的主要預(yù)定義變量Makefile的隱含規(guī)則make命令行選項使用automake和autoconf產(chǎn)生MakefileGNUmake概述在大型的開發(fā)項目中，人們通常利用make工具來自動完成編譯工作。這些工作包括：如果僅修改了某幾個源文件，則只重新編譯這幾個源文件；如果某個頭文件被修改了，則重新編譯所有包含該頭文件的源文件。利用這種自動編譯可大大簡化開發(fā)工作，避免不必要的重新編譯。實際上，make工具通過一個稱為makefile的文件來完成并自動維護編譯工作。makefile需要按照某種語法進行編寫，其中說明了如何編譯各個源文件并連接生成可執(zhí)行文件，并定義了源文件之間的依賴關(guān)系。當修改了其中某個源文件時，如果其他源文件依賴于該文件，則也要重新編譯所有依賴該文件的源文件。默認情況下，GNUmake工具在當前工作目錄按如下順序搜索makefile：GNUmakefilemakefileMakefilemakefile舉例在UNIX中，習慣使用makefile作為makfile文件。Linux程序員使用第三種文件名Makefile。因為第一個字母是大寫，通常被列在一個目錄的文件列表的最前面。如果要使用其他文件作為makefile，則可利用類似下面的make命令選項指定makefile文件： $make-fMakefile.debug例1：一個簡單的makefile

prog:prog1.oprog2.o

gccprog1.oprog2.o-oprog

prog1.o:prog1.clib.h

gcc-c-I.-oprog1.oprog1.c

prog2.o:prog2.c

gcc-cprog2.cMakefile的基本結(jié)構(gòu)（1/2）Makefile是一個文本形式的數(shù)據(jù)庫文件，其中包含一些規(guī)則來告訴make處理哪些文件以及如何處理這些文件。規(guī)則主要是描述哪些文件（稱為target目標文件，不要和編譯時產(chǎn)生的目標文件相混淆）是從哪些別的文件（稱為dependency依賴文件）中產(chǎn)生的，以及用什么命令（command）來執(zhí)行這個過程。依靠這些信息，make會對磁盤上的文件進行檢查，如果目標文件的生成或被改動時的時間（稱為該文件時間戳）至少比它的一個依賴文件還舊的話，make就執(zhí)行相應(yīng)的命令，以更新目標文件。目標文件不一定是最后的可執(zhí)行文件，可以是任何一個中間文件并可以作為其他目標文件的依賴文件。Makefile的基本結(jié)構(gòu)（2/2）Makefile規(guī)則的一般形式如下： target：dependencydependency (tab)<command>一個Makefile文件主要含有一系列的規(guī)則，每條規(guī)則包含以下內(nèi)容。一個目標（target），即make最終需要創(chuàng)建的文件，如可執(zhí)行文件和目標文件；目標也可以是要執(zhí)行的動作，如“clean”。一個或多個依賴文件（dependency）列表，通常是編譯目標文件所需要的其他文件。一系列命今(command)，是make執(zhí)行的動作，通常是把指定的相關(guān)文件編譯成目標文件的編譯命令，每個命令占一行，且每個命令行的起始字符必須為TAB字符。除非特別指定，否則make的工作目錄就是當前目錄。target是需要創(chuàng)建的二進制文件或目標文件，dependency是在創(chuàng)建target時需要用到的一個或多個文件的列表，命令序列是創(chuàng)建target文件所需要執(zhí)行的步驟，比如編譯命令。Makefile實例（1/3）#以#開頭的為注釋行test：prog.ocode.o gcc–otestprog.ocode.o

prog.o：prog.cprog.hcode.h gcc–cprog.c–oprog.o

code.o：code.ccode.h gcc–ccode.c–ocode.o

clean： rm–f*.o上面的Makefile文件中共定義了四個目標：test、prog.o、code.o和clean。目標從每行的最左邊開始寫，后面跟一個冒號（：），如果有與這個目標有依賴性的其他目標或文件，把它們列在冒號后面，并以空格隔開。然后另起一行開始寫實現(xiàn)這個目標的一組命令。在Makefile中，可使用續(xù)行號（\）將一個單獨的命令行延續(xù)成幾行。但要注意在續(xù)行號（\）后面不能跟任何字符（包括空格和鍵）Makefile實例（2/3）一般情況下，調(diào)用make命令可輸入：#maketargettarget是Makefile文件中定義的目標之一，如果省略target，make就將生成Makefile文件中定義的第一個目標。對于上面Makefile的例子，單獨的一個“make”命令等價于：#maketest因為test是Makefile文件中定義的第一個目標，make首先將其讀入，然后從第一行開始執(zhí)行，把第一個目標test作為它的最終目標，所有后面的目標的更新都會影響到test的更新。第一條規(guī)則說明只要文件test的時間戳比文件prog.o或code.o中的任何一個舊，下一行的編譯命令將會被執(zhí)行。Makefile實例（3/3）但是，在檢查文件prog.o和code.o的時間戳之前，make會在下面的行中尋找以prog.o和code.o為目標的規(guī)則，在第三行中找到了關(guān)于prog.o的規(guī)則，該文件的依賴文件是prog.c、prog.h和code.h。同樣，make會在后面的規(guī)則行中繼續(xù)查找這些依賴文件的規(guī)則，如果找不到，則開始檢查這些依賴文件的時間戳，如果這些文件中任何一個的時間戳比prog.o的新，make將執(zhí)行“gcc–cprog.c–oprog.o”命令，更新prog.o文件。以同樣的方法，接下來對文件code.o做類似的檢查，依賴文件是code.c和code.h。當make執(zhí)行完所有這些套嵌的規(guī)則后，make將處理最頂層的test規(guī)則。如果關(guān)于prog.o和code.o的兩個規(guī)則中的任何一個被執(zhí)行，至少其中一個.o目標文件就會比test新，那么就要執(zhí)行test規(guī)則中的命令，因此make去執(zhí)行g(shù)cc命令將prog.o和code.o連接成目標文件test。在上面Makefile的例子中，還定義了一個目標clean，它是Makefile中常用的一種專用目標，即刪除所有的目標模塊make的工作過程現(xiàn)在來看一下make做的工作：首先make按順序讀取makefile中的規(guī)則，然后檢查該規(guī)則中的依賴文件與目標文件的時間戳哪個更新如果目標文件的時問戳比依賴文件還早，就按規(guī)則中定義的命令更新目標文件。如果該規(guī)則中的依賴文件又是其他規(guī)則中的目標文件，那么依照規(guī)則鏈不斷執(zhí)行這個過程，直到Makefile文件的結(jié)束，至少可以找到一個不是規(guī)則生成的最終依賴文件，獲得此文件的時間戳然后從下到上依照規(guī)則鏈執(zhí)行目標文件的時間戳比此文件時間戳舊的規(guī)則，直到最頂層的規(guī)則通過以上的分析過程，可以看到make的優(yōu)點，因為.o目標文件依賴.c源文件，源碼文件里一個簡單改變都會造成那個文件被重新編譯，并根據(jù)規(guī)則鏈依次由下到上執(zhí)行編譯過程，直到最終的可執(zhí)行文件被重新連接。例如，當改變一個頭文件的時候，由于所有的依賴關(guān)系都在Makefile里，因此不再需要記住依賴此頭文件的所有源碼文件，make可以自動的重新編譯所有那些因依賴這個頭文件而改變了的源碼文件，如果需要，再進行重新連接Makefile中的變量Makefile里的變量就像一個環(huán)境變量。事實上，環(huán)境變量在make中也被解釋成make的變量。這些變量對大小寫敏感，一般使用大寫宇母。幾乎可以從任何地方引用定義的變量，變量的主要作用如下：保存文件名列表。在前面的例子里，作為依賴文件的一些目標文件名出現(xiàn)在可執(zhí)行文件的規(guī)則中，而在這個規(guī)則的命令行里同樣包含這些文件并傳遞給gcc做為命令參數(shù)。如果使用一個變量來保存所有的目標文件名，則可以方便地加入新的目標文件而且不易出錯。保存可執(zhí)行命令名，如編譯器。在不同的Linux系統(tǒng)中存在著很多相似的編譯器系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在某些地方會有細微的差別，如果項目被用在一個非gcc的系統(tǒng)里，則必須將所有出現(xiàn)編譯器名的地方改成用新的編譯器名。但是如果使用一個變量來代替編譯器名，那么只需要改變該變量的值。其他所有地方的命令名就都改變了。保存編譯器的參數(shù)。在很多源代碼編譯時，gcc需要很長的參數(shù)選項，在很多情況下，所有的編譯命令使用一組相同的選項，如果把這組選項使用一個變量代表，那么可以把這個變量放在所有引用編譯器的地方。當要改變選項的時候，只需改變一次這個變量的內(nèi)容即可。變量的定義和使用Makefile中的變量是用一個文本串在Makefile中定義的，這個文本串就是變量的值。只要在一行的開始寫下這個變量的名字，后面跟一個“＝”號，以及要設(shè)定這個變量的值即可定義變量，下面是定義變量的語法： VARNAME=string使用時，把變量用括號括起來，并在前面加上$符號，就可以引用變量的值： ${VARNAME}make解釋規(guī)則時，VARNAME在等式右端展開為定義它的字符串。變量一般都在Makefile的頭部定義。按照慣例，所有的Makefile變量都應(yīng)該是大寫。如果變量的值發(fā)生變化，就只需要在一個地方修改，從而簡化了Makefile的維護。Makefile變量舉例現(xiàn)在利用變量把前面的Makefile重寫一遍：OBJS=prog.ocode.oCC=gcc

test：${OBJS} ${CC}–otest${OBJS}

prog.o：prog.cprog.hcode.h ${CC}–cprog.c–oprog.o

code.o：code.ccode.h ${CC}–ccode.c–ocode.o

clean： rm–f*.o變量的類型除用戶自定義的變量外，make還允許使用環(huán)境變量使用環(huán)境變量的方法很簡單，在make啟動時，make讀取系統(tǒng)當前已定義的環(huán)境變量，并且創(chuàng)建與之同名同值的變量，因此用戶可以像在shell中一樣在Makefile中方便的引用環(huán)境變量。需要注意的是，如果用戶在Makefile中定義了同名的變量，用戶自定義變量將覆蓋同名的環(huán)境變量自動變量預(yù)定義變量GNUmake的主要預(yù)定義變量（1/2）$*不包含擴展名的目標文件名稱。$+所有的依賴文件，以空格分開，并以出現(xiàn)的先后為序，可能包含重復(fù)的依賴文件。$<第一個依賴文件的名稱。$?所有的依賴文件，以空格分開，這些依賴文件的修改日期比目標的創(chuàng)建日期晚。$@目標的完整名稱。$^所有的依賴文件，以空格分開，不包含重復(fù)的依賴文件。$%如果目標是歸檔成員，則該變量表示目標的歸檔成員名稱。例如，如果目標名稱為mytarget.so(image.o)，則$@為mytarget.so，而$%為image.o。AR歸檔維護程序的名稱，默認值為ar。ARFLAGS歸檔維護程序的選項。AS匯編程序的名稱，默認值為as。ASFLAGS匯編程序的選項。GNUmake的主要預(yù)定義變量（2/2）CCC編譯器的名稱，默認值為cc。CFLAGSC編譯器的選項。CPPC預(yù)編譯器的名稱，默認值為$(CC)-E。CPPFLAGSC預(yù)編譯的選項。CXXC++編譯器的名稱，默認值為g++。CXXFLAGSC++編譯器的選項。FCFORTRAN編譯器的名稱，默認值為f77。FFLAGSFORTRAN編譯器的選項。Makefile的隱含規(guī)則在上面的例子中，幾個產(chǎn)生目標文件的命令都是從“.c”的C語言源文件和相關(guān)文件通過編譯產(chǎn)生“.o”目標文件，這也是一般的步驟。實際上，make可以使工作更加自動化，也就是說，make知道一些默認的動作，它有一些稱作隱含規(guī)則的內(nèi)置的規(guī)則，這些規(guī)則告訴make當用戶沒有完整地給出某些命令的時候，應(yīng)該怎樣執(zhí)行。例如，把生成prog.o和code.o的命令從規(guī)則中刪除，make將會查找隱含規(guī)則，然后會找到并執(zhí)行一個適當?shù)拿?。由于這些命令會使用一些變量，因此可以通過改變這些變量來定制make。象在前面的例子中所定義的那樣，make使用變量CC來定義編譯器，并且傳遞變量CFLAGS（編譯器參數(shù)）、CPPFLAGS（C語言預(yù)處理器參數(shù)）、TARGET_ARCH（目標機器的結(jié)構(gòu)定義）給編譯器，然后加上參數(shù)-c，后面跟變量$<（第一個依賴文件名），然后是參數(shù)-o加變量$@（目標文件名）。綜上所述，一個C編譯的具體命令將會是： ${CC}${CFLAGS}${CPPFLAGS}${TARGET_ARCH}–c$<-o$@隱含規(guī)則舉例在上面的例子中，利用隱含規(guī)則，可以簡化為：OBJS=prog.ocode.oCC=gcctest：${OBJS} ${CC}–o$@$^

prog.o：prog.cprog.hcode.hcode.o：code.ccode.h

clean： rm–f*.omake命令行選項直接在make命令的后面鍵入目標名可建立指定的目標，如果直接運行make，則建立第一個目標。還可以用make-fmymakefile這樣的命令指定make使用特定的makefile，而不是默認的GNUmakefile、makefile或Makefile。GNUmake命令還有一些其他選項，下面是GNUmake命令的常用命令行選項命令行選項含義：-CDIR在讀取makefile之前改變到指定的目錄DIR。-fFILE以指定的FILE文件作為makefile。-h顯示所有的make選項。-i忽略所有的命令執(zhí)行錯誤。-IDIR當包含其他makefile文件時，可利用該選項指定搜索目錄。-n只打印要執(zhí)行的命令，但不執(zhí)行這些命令。-p顯示make變量數(shù)據(jù)庫和隱含規(guī)則。-s在執(zhí)行命令時不顯示命令。-w在處理makefile之前和之后，顯示工作目錄。-WFILE假定文件FILE已經(jīng)被修改。使用automake和autoconf產(chǎn)生Makefile在開始使用Automake和autoconf之前，請先確認系統(tǒng)已經(jīng)安裝以下的軟件：GNUAutomakeGNUAutoconfGNUm4PerlGNULibtool(如果你需要產(chǎn)生sharedlibrary)Automake所產(chǎn)生的Makefile除了可以做到程序的編譯和連接，也已經(jīng)把如何產(chǎn)生程序文件的操作，以及把安裝程序都考慮進去了，所以源程序所存放的目錄架構(gòu)最好符合GNU的標準慣例，下面用hello.c來作為例子進行說明。生成一個源程序在工作目錄下建立一個新的子目錄devel，再在devel下建立一個hello的子目錄，這個目錄將作為存放hello這個程序及其相關(guān)文件的地方：用編輯器寫個hello.c文件：#include<stdio.h>intmain(intargc,char**argv){printf("Hello,GNU!\n");return0;}使用Autoconf及Automake來產(chǎn)生Makefile文件的步驟autoscan產(chǎn)生一個configure.in的模板，執(zhí)行autoscan后會產(chǎn)生一個configure.scan的文件，可以用它做為configure.in文件的模板：編輯configure.scan文件，如下所示，并且把文件名改成configure.in執(zhí)行aclocal和autoconf，分別會產(chǎn)生aclocal.m4及configure兩個文件：編輯Makefile.am文件，內(nèi)容如下：執(zhí)行automake--add-missing，Automake會根據(jù)Makefile.am產(chǎn)生一些文件，包含最重要的Makefile.in：最后執(zhí)行./configure使用RCS/CVS來管理源代碼RCS的使用CVS的使用RCS的使用RCS（RevisionControlSystem）即程序改版控制系統(tǒng)，主要功能是用來管理文件的版本，可以節(jié)省空間和時間。這樣就不需要在每個程序開發(fā)到某一個階段就將數(shù)據(jù)拷貝到其他的地方備份起來了。RCS提供了如下幾個最重要的指令的：ci指令：將文件放入RCS目錄下的控制系統(tǒng)co指令：從RCS目錄下將文件取出rcs指令：用來對RCS文件進行參數(shù)的設(shè)置基本操作方式一般而言，RCS所產(chǎn)生出來的文件會放在RCS目錄中。所以第一步必須要在當前的目錄下制作一個文件： [root@wyhlinux]#mkdirRCS接下來只要使用ci指令。就可以把文件備份到RCS改版控制系統(tǒng)中： [root@wyhlinux]#citest.c若要將文件取出，可以使用下列指令：

[root@wyhlinux]#cotest.c取出來的文件是只讀文件，若要取出可以寫入的工作文件，可以加上-l參數(shù)來鎖定它： [root@wyhlinux]#co-ltest.c此外將文件放入RCS控制系統(tǒng)時，可以使用-l參數(shù)鎖定文件，那么目錄下的文件依然存在：

[root@wyhlinux]#ci-ltest.c

若要比較當前的文件和RCS中最新版本的文件，可以使用下列指令： [root@wyhlinux]#rcsdifftest.c指定版本若不指定版本編號時，co會從RCS取得最新的版本。如果要以特定的版本號碼寫入RCS或讀出，可以使用-r參數(shù)選項。[root@wyhlinux]#ci-l-r3.25test.c<--以3.25作為版本編號[root@wyhlinux]#co-l-r1.2test.c <--將RCS中1.2版的test.c讀出此外，rcsdiff也可以用來指定任何一個版本和當前程序代碼進行比較。[root@wyhlinux]#rcsdiff-r3.25test.c <--取出3.25版與test.c進行比較關(guān)鍵詞的使用在RCS中可以將關(guān)鍵詞變量放入程序代碼中。這些變量經(jīng)過RCS會變成版本的注解。用戶可以將這些關(guān)鍵詞說明當作是程序中的批注。常用的關(guān)鍵詞如下：$Author$：將版本放入RCS的用戶名稱。$Data$：記錄程序代碼放入RCS時的日期和時間。$Header$：記錄文件的標頭，包括RCS路徑名稱、版本號碼、日期、作者等。$ID$：和$Header$相同，但不包括RCS路徑名稱。$Locker$：記錄鎖定本版本的用戶名稱。$Log$：記錄將RCS鎖住的時間，所輸入的文本語句。$RCSfiles$：記錄RCS文件名稱。$Rivision$：指定版本號碼。$Source$：RCS文件名稱，包括其路徑。$State$：使用-s選項所指定的特殊狀態(tài)使用關(guān)鍵詞的步驟在程序代碼中加入任一關(guān)鍵詞 [root@wyhlinux]#vitest.c將程序代碼放入RCS版本控制系統(tǒng) [root@wyhlinux]#ci-ltest.c將文件再次取出。在取出的過程中，co會將每個關(guān)鍵詞展開成其對應(yīng)的值 [root@wyhlinux]#co-ltest.c [root@wyhlinux]#cattest.cCVS的使用CVS（ConcurrentVersionSystem）是個版本控制系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以記錄源代碼文件的歷史。例如，當軟件修改時會產(chǎn)生Bug，并且可能在做這次修改后很長時間不會發(fā)現(xiàn)這些問題。使用CVS就可以容易地回顧老的代碼版本去發(fā)現(xiàn)哪一次的修改導(dǎo)致這些問題。如果CVS保留每一次的代碼版本，會浪費很多的空間。因此CVS使用一種比較聰明的辦法保存多個版本在一個文件中。它僅僅保留版本間的不同內(nèi)容。如果很多人在同一個項目上工作，則CVS使用讓不同開發(fā)者獨立工作的方式解決了這個問題。每一個開發(fā)者的工作都在他自己的目錄內(nèi)，并且CVS將在每個開發(fā)者的工作完成后進行合并工作。在Linux下，CVS的使用一般是以命令行方式。通常，CVS有兩種使用方式，一是本機方式，一是遠程執(zhí)行方式。CVS的命令格式是： cvs[cvs的選項]cvs的動作[選項]可以用cvs–Hcommand列出命令command的使用方法開始項目用CVS管理代碼，首先要創(chuàng)建一個“信息倉庫”?！靶畔}庫”簡單來說包含一個目錄結(jié)構(gòu)。它包括要管理的源代碼和用于管理源代碼的各種管理文件先設(shè)置環(huán)境變量CVSROOT，指向信息倉庫的絕對路徑，然后調(diào)用CVS的init命令：#CVSROOT=/usr/local/cvsroot;exportCVSROOT#cvsinit#ls-l$CVSROOT添加項目的文件、目錄到信息倉庫要將需要管理的項目的文件加入到信息倉庫，并做上標志。如果從頭開始一個新的項目，就需要創(chuàng)建一個單獨的目錄，并把所有要使用的文件做一個有效的組織。而如果在開始使用源文件之前該目錄就已經(jīng)存在，則只需進入該目錄就行了。然后，就可以輸入源文件目錄： #cvsimport-m"CreateSourceDir"cvstest/cwucvstest這樣會生成$CVSROOT/cvstest/c目錄。其中-m用來指定注釋信息，如果后面在命令行不指定注釋信息，則會啟動缺省編輯器（vi）要求輸入注釋信息；cvstest/c是項目名稱（實際上是倉庫名，在CVS服務(wù)器上會存儲在以這個名字命名的倉庫里）；wu,cvstest分別標識了作者和發(fā)行標識。命令簡介——導(dǎo)出源文件（1/2）cvscheckout[-rrev][-Ddate][-ddir][-jmerg1][-jmerg2]modules-r導(dǎo)出指定版本的模塊-D導(dǎo)出指定日期的模塊