linux相关小工具的使用（一）————代码相关工具

     在linux环境下，对于程序员来说，知道使用一些好用的小工具，对源代码的阅读、编译和调试都有着事半功倍的效果，这里我也是边学边写的原则，把自己知道的一丁点小知识分享给大家。

 一、  源代码的阅读

     首先要说一下，源代码的阅读工具，这里我知道的主要有vim和emacs两种，好像据某国外大学调查研究显示：使用vim的普调手比较小，这可能是因为vim的快捷键比较集中在一起，不许要手太大吧，当然这也可能是用emacs的人黑用vim的。由于本人手比较小，所以理所当然的使用了vim。

      （一）vim

      这个vim在一般的linux发行版里面都是有的，也就不需要安装，但是系统自带的vim是最原始的，还需要对其进行一些改造。

         （1）配置.vimrc文件

      在linux登录账户的根目录下， 输入命令：vim .vimrc， 然后再加入一些配置的代码，这里我推荐使用的一份：

  1 set nocompatible
  2 "不使用vi默认键盘布局   <----这个很重要，如果不配置，在编辑模式下按方向键会输入字符，很不方便>
  3 set number
  4 "显示行号
  5 set autoindent
  6 "自动对齐
  7 set smartindent
  8 "智能对齐
  9 set showmatch
 10 "括号匹配模式
 11 set ruler
 12 "显示状态行
 13 set incsearch
 14 set shiftwidth=4
 15 set softtabstop=4
 16 set noexpandtab
 17 set cindent
 18 "C语言格式对齐
 19 set nobackup
 20 "不要备份文件
 21 set clipboard+=unnamed
 22 "与windows共享剪贴板
 23 syntax on
 24 "支持语法高亮
 25 au BufReadPost * if line("'\"") > 0|if line("'\"") <= line("$")|exe("norm '\"")|else|exe "norm $"|endif|endif
 26 "打开到上次阅读位置

        当然这只是很简易的，你也可以加上你想要的其他的代码，很多很多的

        注： vimrc配置文件是一个很重要的文件，很多插件加入到vim中去，都会在vimrc中添加一些代码，以保证使用的方便性

         （2）vim的简单使用

        这里就是记忆vim的一些基本命令啦，当然你记得越多越好啦。我这里为了偷懒就直接上王道吧：        

         这个里面有很多命令，要是都能熟悉，vim也就使用的很不错啦

    

    （二）vim上的小插件

      这个光有vim看源代码还是远远不够的，特别是比较大的工程文件，看源代码时候需要到处跳转，查找呀什么的，所以你还需要加入一些小的插件来配合使用，这里面的插件数目非常多，常见的比如ctags、taglist和cscope等等，这里呢我使用的是ctags+taglist组合，就介绍下它们吧。

       （1）ctags

     ctags因为它的简单小巧方便而被很多程序员所推崇，当然这也是我使用它的主要原因。

        （i）安装ctags

            1）从http://ctags.sourceforge.net/下载源代码包后，解压缩生成源代码目录，

            2）然后进入源代码根目录执行./configure，

            3）然后执行make，

            4）编译成功后执行make install。

            5）在~/.vimrc中增加以下这行：

 map <C-F12> :!ctags -R --c++-kinds=+p --fields=+iaS --extra=+q .<CR>
 set tags=tags;
 set autochdir

             这里面第二行就是让ctags优先在本目录查找tags文件

        （ii）使用ctags

     ctags的使用非常简单，先是在工程源文件目录下，在终端输入下面命令：

ctags -R --c++-kinds=+p --fields=+iaS --extra=+q .

     这样就会迭代的生成tags文件，为阅读源代码做好准备的文件，紧接着你就可以在vim里面打开某一个源文件，使用以下几个命令辅助代码阅读：

          1）   Ctrl-]    跳转到光标所在符号的定义。

          2）  Ctrl-t    回到上次跳转前的位置。

     更多功能通过命令man ctags或在Vim命令行下运行help ctags查询。

       （2）taglist   

        Taglist是vim的一个插件，提供源代码符号的结构化视图。

        1）从http://www.vim.org/scripts/script.php?script_id=273下载安装包，也可以从http://vim-taglist.sourceforge.net/index.html下载。

        2）进入~/.vim目录，将Taglist安装包解压，解压后会在~/.vim目录中生成几个新子目录，如plugin和doc（安装其它插件时，可能还会新建autoload等其它目录）。

        3）进入~/.vim/doc目录，在Vim下运行"helptags ."命令。此步骤是将doc下的帮助文档加入到Vim的帮助主题中，这样我们就可以通过在Vim中运行“help taglist.txt”查看taglist帮助。

        4）打开配置文件~/.vimrc，加入以下两行：

       let Tlist_Show_One_File=1
       let Tlist_Exit_OnlyWindow=1

        到此安装已经完成。

        在Vim命令行下运行TlistToggle命令就可以打开Taglist窗口，再次运行TlistToggle则关闭。如下图所示：

 

 

 二、  源代码的调试

             源代码的调试，这里面我自己用的是GDB调试，以前觉得GDB很麻烦，就使用很土的printf调试法，现在还是觉得GDB更强大和高效

        （一） GDB

             首先，gdb的安装，我记忆中现在的linux版本基本上都是自带的了，如果没有的话那就使用apt-get install安装吧。

         （1）GDB调试的准备

             这个就是你在使用GCC编译的程序时候，加上一个GCC的编译选项 -g 就可以了，它会告诉编译器生成一些GDB分析时候需要的信息

        例如： gcc -g -o test test.c

         （2）GDB调试的选项

             编译之后，就可以直接使用GDB调试test程序了： gdb test  ， 这条命令就可以进入到GDB调试test程序的状态中，借着你可以用很多操作：

             1）l/list  这个是将test的源代码，每次10行的输出到屏幕上去

             2）break + line_num/func_name   在对应的行号上或者函数名上设置断点

                  break ... if <condition>   ..可以是上述的参数，condition表示条件，在条件成立时停住。比如可以设置break if i=100，表示当i为100时停住程序。

                  break +/-offset  在当前行+/-offset处设置断点

                  info break 查看已经设置的断点信息

                  r/run 运行程序，直到断点处

                  c/continue  继续运行，到下一个断点

                  n/next  单步运行

                  p/print var  打印变量的值

                  bt  查看函数栈堆

                  finish 退出函数

                  q  退出GDB 

             3) 除了上面说的breakpoint之外，还有几种暂停点：观察点（WatchPoint）、捕捉点（CatchPoint）、信号（Signals）、线程停止（Thread Stops）

                 clear 清除上面说的所有暂停点

                 delete [breakpoints] [range...] 删除指定的断点，breakpoints为断点号。如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。range 表示断点号的范围（如：3-7）

                 disable [breakpoints] [range...]  使暂停点失效

                 enable [breakpoints] [range...] 使暂停点生效 

                 condition <bnum> <expression> 修改断点号为bnum的停止条件为expression     对应上面的根据条件设置断点

                 condition <bnum>清除断点号为bnum的停止条件。

                 ignore <bnum> <count>表示忽略断点号为bnum的停止条件count次

              4）在暂停点设置运行命令   当运行的程序在被停止住时，我们可以让其自动运行一些别的命令，这很有利行自动化调试。对基于GDB的自动化调试是一个强大的支持。

                     commands [bnum]
                       ... command-list ...
                     end

                     例如：          break foo if x>0
                                         commands
                                         printf "x is %d/n",x
                                         continue
                                         end

               5）其他命令

                    u/until 当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时，这个命令可以运行程序直到退出循环体。

                    ni 当运行完这个命令后，单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令（也就是汇编代码）

 

    （二） GCOV

                 gcov是用来统计程序里的代码被执行了多少次，可以方便的定位到代码热点

            （1）使用方法：

                   $ gcc –Wall –fprofile-arcs –ftest-coverage cov.c（或者直接-o生成可执行文件cov.o，否则生成a.out）

                   // 这就生成了一个可以用于测试代码覆盖的程序,其包含额外的指令用于记录程序执行到的每一行代码的次数。

                   // “-ftest-coverage”编译选项添加计数被执行到的行的次数,而“-fprofile-arcs”选项合并程序中每条分支中的用于计数的代码。

                   ./a.out(如果先前你-o是生成con.o文件，那就./cov.o)  

                    //此时程序运行中采集到的数据被写入到当前目录下各个后缀名为“.bb”“.bbg”和“.da”的文件中。

                   $ gcov [-abc] cov.c 生成.gcov文件可以查看

             （2）相关选项

                     -a(--all-blocks)    在.gcov文件中输出每个基本快(basic block)的执行次数。如果没有-a选项，则输出'main'函数这个block的执行次数

                     -b(--branch-probabilities)   在.gcov文件中输出每个分支的执行频率，并有分支统计信息。

                     -c(--branch-counts 默认选项)   在.gcov文件中输出每个分支的执行次数。