嵌入式Linux编程基础 | GCC 编译器 与 GDB 调试器的基本操作

一、GCC 编译器

1. 什么是 GCC

GCC 是 GNU Compiler Collection (GNU 编译器套装）的简称，目前 GCC 可以支持 C，C++，ADA，JAVA，Fortran，PASCAL 等多种高级语言。支持主流的 CPU 平台，完成从源程序向特定 CPU 硬件平台上自标代码的转换。

2. GCC 支持的源程序

后缀	说明
.c	C 源程序
.a	LINUX/UNIX 库文件
.c; .gcc; .cxx	C++ 源程序
.h	头文件
.i	预处理后的 C 文件
.ii	预处理后的 C++ 文件
.o	编译后的目标文件
.s	汇编程序
.S	预编译后的汇编程序

3. GCC 编译流程

3.1 方法一：四步完成编译

1）预处理

对包含的头文件（#include）和宏定义（#define、#ifdef等）进行处理。可以使用 gcc 的选项 -E 让 gcc 在预处理结束后停止编译过程。

gcc -E filename.c -o filename.i

2）编译

gcc 首先检查代码的规范性、是否有语法错误等，以确定代码实际要做的工作，在检查无误后，gcc 把代码翻译成汇编语言。用户可以使用 -S 选项来进行查看，该选项只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码。

gcc -S filename.i -o filename.s

3）汇编

将编译阶段生成的 .s 文件转成目标文件，用选项 -c 只产生目标代码，不链接。

gcc -c filename.s -o filename.o

4）链接

将库链接进来生成可执行文件，可执行文件没有统一的后缀名。如果 GCC 编译时没有 使用 -o 选项明确给出输出文件名，则系统自动生成一个 a.out 的可执行文件。

gcc filename.o -o filename

3.2 方法二： 单步完成编译

gcc filename.c -o filename

3.3 运行

./filename

3.4 GCC 总体选项列表

选项名	含义
-E	只进行预编译，不进行其它处理
-S	只是编译，不汇编；生成汇编文件
-c	只是编译，不链接；生成目标文件 .o
-g	在可执行程序中包含标准调试信息
-o file	把输出文件输出到 file
-v	输出 GCC 的版本信息
-I dir	在头文件的搜索路径列表中添加 dir 目录
-L dir	在库文件的搜索路径列表中添加 dir 目录
-static	链接静态函数库
-llibrary	链接名字为 library 的库文件

二、GDB 调试器

1. 什么是 GDB

GDB (GNU Debugger) 是 GNU 开发的一款调试器，在 Linux/UNIX 编程调试中应用广泛。要想使用 GDB 对程序进行调试，必须在对源码进行编译的时候，使用 -g 编译选项开关。

2. GDB 使用流程

1）使用 -g 选项编译源程序

gdb 调试的不是 .c 的源代码文件，而是可执行文件，因此要调试一个文件，应该先使用 gcc 工具编译成可执行文件。

gcc -g filename.c -o filename

2）进入 gdb 调试环境

gdb filename

3）查看文件

在列出的源代码中，给出了行号

(gdb) l

4）设置断点

在源代码的第14行设置断点。利用行号设置断点，代码运行到该行之前停止

(gdb) b 14

5）查看断点情况

(gdb) info b

6）运行代码

(gdb) r

7）查看变量值

查看变量 a 当前的值

(gdb) p a

8）单步运行

两种方式：n（next）或 s（step）。遇到函数调用时 s 会进入到函数内部，n 不会进入。

(gdb) n

(gdb) s

9）继续运行程序

(gdb) c

10）退出调试

(gdb) q

3. GDB 常用命令

命令	描述
file	指定要调试的可执行程序
kill	终止正在调试的可执行程序
list	部分列出源程序
step	单步调试，并进入函数内部
next	单步调试，不进入函数内部
run	运行当前调试的可执行程序
quit	退出 gdb
watch	检查一个变量
print	打印表达式的值到标准输出
break N	在指定第 N 行插入断点
info break	显示当前断点信息
info files	显示被调试程文件信息
info func	显示所有的函数名
info local	显示当前函数中局部变量信息
info prog	显示被调试程序的执行状态
clear N	清楚第 N 行的断点
make	在不退出 gdb 使用 make 命令
shell	在不退出 gdb 使用 shell 命令
continue	继续执行正在调试的程序
disable N	关闭第 N 行的断点
enable N	开启第 N 行的断点