编译

1.编译过程

1.1预编译

　　将程序中的头文件包含进代码中，并进行一些宏替换

gcc -E test.c -o test.i     //—E：预编译    .i文件为预编译后的文件

1.2编译和优化

　　将用户写的代码翻译成汇编代码，生成汇编代码文件，汇编代码和机器操作码之间是一对一的关系

gcc -S test.i -o test.s     //—S：只进行编译而不进行汇编    .s文件为汇编代码文件
gcc -S test.c -o test.s     //也可以直接对test.c操作

1.3汇编

1）GNU使用汇编器as将汇编代码汇编成CPU可识别的二进制代码，生成目标文件，默认后缀为.o（windows下默认为.obj）

2）目标文件仅解析了文件内部的变量和函数，对所引用的在其他文件中或库中的函数和变量还没有解析，所以还不可以执行

gcc -c test.s -o test.o     //—c：生成目标文件    .o文件为目标文件
gcc -c test.c -o test.o     //也可以直接对test.c操作

1.4链接

1）将所有的目标文件以某种方式链接起来，生成可执行文件，可执行文件的默认后缀为.out（windows下默认为.exe）

gcc test.o -o test          
gcc test.c -o test          //直接一步到位

2）函数库一般分为静态库和动态库两种

3）静态库是指链接时，把库文件的代码全部加入到可执行文件中，因此生成的可执行文件比较大，但在运行时也就不再需要库文件 了。其后缀名一般为”.a”

4）动态库与之相反，在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时动态地加载库，一来这样可以减小执行文件地大小，二里更新库后程序也不用重新编译。动态库一般后缀名为”.so”。gcc在编译时默认使用动态库

1.5gcc和g++

1）gcc和g++的误区：gcc只能编译c代码，g++只能编译c++代码，其实二者都可以编译c或cpp文件，但是请注意：

• 对于 .c和.cpp文件，gcc分别当做c和cpp文件编译，对于 .c和.cpp文件，g++则统一当做cpp文件编译
• 在编译阶段，g++会调用gcc，在链接阶段，gcc不能自动和c++库链接，所以要先用gcc进行预编译、编译、汇编，再用g++进行链接，或者使用 gcc cfq.cpp -lstdc++ -o cfq
• 为了统一起见，干脆编译/链接统统用g++了，这就给人一种错觉，好像cpp程序只能用g++似的

2）常用参数：

2.Makefile

2.1规则

1）许多程序在其makefile文件中将 all 指定为第一个目标，然后列出其他的all所依赖的目标。这个约定可以很清晰的指出当没有指定目标时makefile应尝试构建的默认目标。我们建议遵守这个约定

2.2变量

1）用户自定义变量：用户可以定义自己变量

2）预定义变量：Makefile中已经定义的变量

3）自动变量：为了Makefile看起来没那么冗长，用自动变量来代表目标文件和依赖文件

3.gdb调试

3.1常用命令

1）要是用gdb进行调试，在编译程序的时候必须加入-g选项，只有设置了-g选项，gcc才会向程序加入"锲子"，GDB才能够利用这些锲子与程序交互

2）加载程序：

3）设置输入参数：

4）打印源代码内容：

list  1,20        //显示第一行到第二十行

5）设置断点：

6）多线程：

7）查看函数调用的栈帧：

frame：打印当前所处在的栈帧的简要信息

info frame：打印当前所处在的栈帧的详细信息

backtrace：打印当前全部栈帧的简要信息

frame N：切换到栈编号为N的上下文中

3.2core

1）core文件：程序崩溃后，产生“segmentation fault (core dumped)”的错误信息，这时会生成一个具有内存信息、寄存器状态、堆栈信息和调试信息的文件，名为core

2）发生core dumped的原因：

• 内存访问越界 ，如：数组越界、字符串无\n结束符、字符串读写越界
• 多线程程序中使用了线程不安全的函数，如不可重入函数
• 多线程读写临界资源时未加锁保护
• 非法指针，如：使用空指针（使用空指针也会崩的哦，亲测），使用野指针，使用空悬指针
• 堆栈溢出

3）core文件的默认保存路径为对应的执行程序的同一目录，默认文件名为core，若要修改，则在 /proc/sys/kernel/core_pattern 中修改，此文件的默认内容为 core

echo "/home/coredump/core.%e.%p" >/proc/sys/kernel/core_pattern    //这样配置后，产生的core文件名中将带有崩溃的程序名以及它的进程ID，%e和%p会被替换成程序文件名以及进程ID，core文件将会放置到/home/coreddump下，注意：此目录必须是已存在文件系统的，不然报错；如果没写路径，直接是文件名，则保存在执行程序的同一目录下

　　需要说明的是，在内核中还有一个与coredump相关的设置，就是/proc/sys/kernel/core_uses_pid。如果这个文件的内容被配置成1，那么即使core_pattern中没有设置%p，最后生成的core dump文件名仍会加上进程ID

　　同时，在程序中使用chdir()函数更改了当前工作目录，core文件也会相应地存到那里

4）如何让系统生成core文件：

•     使用 ulimit -c 查看core开关，如果为0表示关闭，不会生成core文件；
•     使用 ulimit -c [filesize] 设置core文件大小，最小设为4，当最小设置为4之后才会生成core文件；

这里 file size 的单位是 blocks，可是这个 blocks 是多大呢？一般印象上是 512 字节，看了一下 bash 代码可知：

#define BLOCKSIZE(x)    (((x) == POSIXBLK) ? (posixly_correct ? 512 : 1024) : (x))

•     使用 ulimit -c unlimited 设置core文件大小为不限制，这是常用的做法；

5）如何判断一个文件是core文件：

• 看名字
• core文件是ELF格式的文件，因此，可以通过readelf -h命令查看文件的头部信息：

6）查看core文件中的信息：gdb  可执行程序的名称   core文件的名称