第六章常用开发工具精选文档.ppt

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1、第六章常用开发工具本讲稿第一页，共四十九页一、开发工具介绍vC/C+、Java、perl、php、python、数据库系统、图形化IDEKDE平台：Kdevelop （c/c+）GNOME平台：Glade builder (c/c+/perl)Magic C+：跨平台Windows/UNIX/LinuxEcplise3.1：（java/c/c+）Netbeans4.1：（java）本讲稿第二页，共四十九页NetBeans本讲稿第三页，共四十九页NetBeans特点Java平台环境Windows环境较慢、Linux环境较快支持Java应用、JavaApplet、Web(Jsp)、企业、嵌入开发易

2、操作、提供标准的Java开发框架多语言本讲稿第四页，共四十九页Ecplise本讲稿第五页，共四十九页Ecplise特点SWT图形界面，OS平台开发环境Windows平台快速插件，绿色软件，多语言功能强大、灵活支持c/c+/java/cobol/uml/ve本讲稿第六页，共四十九页 gcc编译系统的概念和使用gdb程序调试工具的概念和使用程序维护工具make 的概念和使用 二、C语言开发工具本讲稿第七页，共四十九页 6.1 gcc编译系统6.1.1 文件名后缀文件名后缀 文 件 类 型 文件名后缀 文 件 类 型.cC源文件.F .fpp .FPPFORTRAN源文件.i预处理后的C源文件.s汇

3、编程序文件.ii预处理后的C+源文件.S必须预处理的汇编程序文件.mObjective-C源文件.o目标文件.mi预处理后的Objective-C源文件.a静态链接库.h头文件.so动态链接库.C .cc.cp.cpp .c+.cxxC+源文件 本讲稿第八页，共四十九页6.1.2 C语言编译过程 1预处理阶段 预处理是常规编译之前预先进行的工作，故此得名。它读取C语言源文件，对其中以“#”开头的指令（伪指令）和特殊符号进行处理。主要包括文件包含、宏定义和条件编译指令。本讲稿第九页，共四十九页2编译阶段编译程序（Compiler）对预处理之后的输出文件进行词法分析和语法分析，试图找出所有不符合语

4、法规则的部分 3汇编过程汇编过程是汇编程序（Assembler）把汇编语言代码翻译成目标机器代码的过程 4连接阶段连接程序（Linker）要解决外部符号访问地址问题连接模式分为静态连接和动态连接 本讲稿第十页，共四十九页6.1.3 gcc命令行选项在Linux系统中，C/C+程序编译命令是gcc，例如：$gcc f1.c f2.c （针对C语言源程序）执行完成后，生成默认的可执行文件a.out。1预处理选项 C语言预处理程序通常称为cpp，它是宏处理程序，由C编译程序自动调用，在真正的编译过程之前对程序进行转换。几个预处理常用选项：-C -D name -D name=definition -

5、U name -I dir -o file -E 本讲稿第十一页，共四十九页2编译程序选项 gcc编译程序常用选项及其作用 选项格式 功 能-c 只生成目标文件，不进行连接。用于对源文件的分别编译-S 只进行编译，不做汇编，生成汇编代码文件格式，其名与源文件相同，但扩展名为.s-o file 将输出放在文件file中。如果未使用该选项，则可执行文件放在a.out中-g 指示编译程序在目标代码中加入供调试程序gdb使用的附加信息-v 在标准出错输出上显示编译阶段所执行的命令，即编译驱动程序及预处理程序的版本号 本讲稿第十二页，共四十九页3优化程序选项 优化程序常用的选项及其作用 选 项 格 式

6、功 能-O-O1 试图减少代码大小和执行时间，但并不执行需要花费大量编译时间的任何优化-O2 在-O1级别的优化之上，还进行一些额外调整工作除不做循环展开、函数内联和寄存器重新命名外，几乎进行所有可选优化-O3 除了完成所有-O2级别的优化之外，还进行包括循环展开和其他一些与处理器特性相关的优化工作-O0 不执行优化-Os 具有-O2级别的优化，同时并不特别增加代码大小 本讲稿第十三页，共四十九页4连接程序选项 连接程序常用的选项及其功能 选 项 格 式 功 能 object-file-name 不以专用后缀结尾的文件名就认为是目标文件名或库名。连接程序可以根据文件内容来区分目标文件和库-c

7、-S -E 如果使用其中任何一个选项，那么都不运行连接程序，而且目标文件名不应该用做参数-llibrary 连接时搜索由library命名的库。连接程序按照在命令行上给定的顺序搜索和处理库及目标文件。实际的库名是liblibrary，但按默认规则，开头的lib和后缀（.a或.so）可以被省略-static 在支持动态连接的系统中，它强制使用静态链接库，而阻止连接动态库；而在其他系统中不起作用-Ldir 把指定的目录dir加到连接程序搜索库文件的路径表中，即在搜索-l后面列举的库文件时，首先到dir下搜索，找不到再到标准位置下搜索-Bprefix 该选项规定在什么地方查找可执行文件、库文件、包含

8、文件和编译程序本身数据文件-o file 指定连接程序最后生成的可执行文件名称为file，不是默认的a.out 本讲稿第十四页，共四十九页Linux下库文件的命名有一个约定，所有的库名都以lib开头。形如：libx.a 其中，x是指定的库名 以.a（归档，archive）结尾的库是静态库，以.so（共享目标，shared object）结尾的库是动态库 生成静态库的方法实际上可分为两步：将各函数的源文件编译成目标文件 使用ar工具将目标文件收集起来，放到一个归档文件中 本讲稿第十五页，共四十九页 6.2 gdb程序调试工具程序中的错误可按性质分为三种：（1）编译错误，即语法错误。（2）运行错误

9、。（3）逻辑错误。查找程序中的错误，诊断其准确位置，并予以改正，这就是程序调试。程序调试分为人工查错与机器调试。本讲稿第十六页，共四十九页6.2.1 启动gdb和查看内部命令当程序执行过程中忽然中止，屏幕上显示-core dumped消息，然后显示提示符，其中，表示出错原因 为了发挥gdb的全部功能，需要在编译源程序时使用-g选项。如：$gcc -g prog.c -o prog （针对C语言源程序prog.c）$gcc -g program.cpp -o program （针对C+源程序program.cpp）启动gdb的方法有以下几种：（1）直接使用shell命令gdb （2）以一个可执行

10、程序作为gdb的参数 （3）同时以可执行程序和core文件作为gdb的参数 （4）指定一个进程号PID作为gdb的第二个参数一旦启动gdb，就显示gdb提示符：（gdb）并等待用户输入相应的内部命令 本讲稿第十七页，共四十九页启动gdb 本讲稿第十八页，共四十九页breakpoints类中的命令 本讲稿第十九页，共四十九页6.2.2 显示源程序和数据1显示和搜索源程序（1）显示源文件利用list命令可以显示源文件中指定的函数或代码行 list list-list file:num list start,end list file:function（2）模式搜索 forward-search r

11、egexp search regexp reverse-search regexp 本讲稿第二十页，共四十九页2查看运行时数据（1）print命令 一般使用格式是：print /fmt exp当被调试的程序停止时，可以用print命令（简写为p）或同义命令inspect来查看当前程序中运行的数据。（2）gdb所支持的运算符 用&运算符取出变量在内存中的地址。如print&i，print&arrayi type adrexp表示一个数据类型为type、存放地址为adrexp的数据。它是一个与数组有关的双目运算符 file:var 或者 function:var 表示文件file（或函数funct

12、ion）中变量var的值。本讲稿第二十一页，共四十九页（3）输出格式在print /fmt exp命令中，“/”之后的fmt是表示输出格式的字母，它由表示格式的字母和表示数据长度的字母组成。如：表示格式的字母：o x d u t f a i c s表示长度的字母:b w h g（4）whatis命令显示出变量的数据类型（5）x命令可以查看内存地址中数据的值。其使用格式是：x /fmt address（6）display命令可以预先设置一些要显示的表达式。其一般格式是：display /fmt exp 要取消对先前设置的某些表达式的自动显示功能，可以使用以下命令：undisplay disnum

13、 delete display disnum本讲稿第二十二页，共四十九页（7）显示函数调用栈信息 显示函数调用栈信息的命令 格 式 功 能 backtrace n|-nbt n|-nwhere n|-n 打印当前的函数调用栈的所有信息。如果有参数n（正整数），则只打印栈顶上n层帧的信息；如果是-n的形式，则只打印栈底n层帧的信息 frame nf n其中，n是栈中帧的编号，从0（表示栈顶）开始递增。如果不带参数，则显示出当前栈帧的信息；如果给出参数n，则选定帧号为n的帧作为当前帧 up n 表示向上移动n层栈帧。如果没有参数，则表示向上移动一层 down n 表示向下移动n层栈帧。如果没有参数

14、，则表示向下移动一层 info frameinfo f 显示出当前栈帧的所有信息，如函数地址，调用函数的地址，被调用函数的地址，目前函数的程序语言、函数参数地址及值、局部变量的地址等。本讲稿第二十三页，共四十九页6.2.3 6.2.3 改变和显示目录或路径改变和显示目录或路径（1 1）directorydirectory命令一般格式是：命令一般格式是：directory directory dirdir 或者或者 dir dir dirdir（2 2）cdcd命令使用格式为：命令使用格式为：cd cd dirdir（3 3）pathpath命令使用格式是：命令使用格式是：path path d

15、irsdirs（4 4）pwdpwd命令命令（5 5）show directoriesshow directories（6 6）show pathsshow paths本讲稿第二十四页，共四十九页6.2.4 控制程序的执行断点（breakpoint），观察点（watchpoint），捕捉点（catchpoint）它们统称为停止点 1设置和显示断点（1）设置断点：用break命令（其缩写形式为b）设置断点：break linenum break linenum if condition break function break file:linenumbreak file:function br

16、eak *address break （2）显示断点info breakpoints numinfo break num本讲稿第二十五页，共四十九页2设置和显示观察点（1）设置观察点watch expr rwatch expr awatch expr （2）显示观察点 info breakpoints info watchpoints 3设置捕捉点 命令catch的格式是：catch event 另一个命令是tcatch event 4维护停止点 delete clear disable enable 5运行程序 run命令的格式：run args 本讲稿第二十六页，共四十九页6程序的单步跟踪

17、和连续执行（1）单步跟踪实行单步跟踪的命令是step和next，其格式是：step N next N（2）连续执行 continue，c或fg命令 7函数调用 call expr return expr本讲稿第二十七页，共四十九页6.2.5 其他常用命令1执行shell命令 其格式是：shell command-string2修改变量值 (gdb)print x=10 (gdb)set variable x=103跳转执行 jump linenum jump *addr 本讲稿第二十八页，共四十九页6.2.6 应用示例 示例程序源代码 本讲稿第二十九页，共四十九页（1）使用带-g选项的gcc命

18、令对该程序进行编译，然后运行：（2）用程序名dbme作为参数启动gdb。（3）在gdb环境下使用run命令运行该程序。本讲稿第三十页，共四十九页（4）为了了解代码中可能出错的行，使用list命令显示第125行的内容（其实该程序只有22行）：(gdb)list 1,25（5）设置断点，让程序在文件dbme.c的第21行停止执行，然后运行该程序。本讲稿第三十一页，共四十九页（6）利用print命令可以打印任何合法表达式的值。（7）再查看数组fary元素地址的情况 本讲稿第三十二页，共四十九页再查看ary数组后面10个元素的数值。本讲稿第三十三页，共四十九页 6.3 程序维护工具make6.3.1

19、make的工作机制GNU的make的工作过程如下：依次读入各makefile文件；初始化文件中的变量；推导隐式规则，并分析所有规则；为所有的目标文件创建依赖关系链；根据依赖关系和时间数据，确定哪些目标文件要重新生成；执行相应的生成命令。本讲稿第三十四页，共四十九页1makefile文件make被调用后会依次查找名为GNUmakefile，makefile和Makefile的描述文件 一个示例:prog:x.o y.o z.o assmb.o gcc x.o y.o z.o assmb.o -L/home/mqc/lib-lm -o progx.o:x.c defs.h gcc -c x.cy.

20、o:y.c defs.h gcc -c y.cz.o:z.c gcc -c z.cassmb.o:assmb.s as -o assmb.o assmb.sclean:rm prog *.o本讲稿第三十五页，共四十九页Makefile规则有以下通用形式：目标文件：相依文件命令1#注释命令n#注释在格式上应注意：依赖行从一行的开头开始书写各命令行单独占一行，每个命令行的第一个字符必须是制表符，而不能使用8个空格#号后的内容为注释 在依赖行上，目标文件和相依文件之间要用一个或两个冒号分开 本讲稿第三十六页，共四十九页2依赖关系图使用make的一个核心问题是确定好各文件之间的依赖关系。一般来说，生成

21、一个目标文件可能有多个不同的途径，根据这些途径能够指定不同的依赖关系。本讲稿第三十七页，共四十九页make是依据“关系图深度优先搜索”的算法来核查目标文件及相依文件的修改时间，深度相等时，可由左到右依次进行。适当地引入中间结果，合理地构造依赖关系图，可以省去一部分编译工作量。但并非层次越多越好，要考虑目标文件的生成过程及其所起的作用。本讲稿第三十八页，共四十九页6.3.2 使用变量1变量定义和引用make的变量（又称做宏定义）一般均由大写字母和数字组成。定义变量的一般格式是：=例如，下面都是合法的变量定义：OBJECT=x.o y.o z.o LIBES=-lm引用make变量的方式与引用sh

22、ell变量类似，即：把变量用圆括号括起来，并在前面加上“$”符号。例如：$(OBJECT)$(LIBES)本讲稿第三十九页，共四十九页2自动变量除了用户定义的变量外，make也可以使用环境变量、自动变量和预定义变量。make中定义了一些它们的值会因环境的不同而发生改变的变量，被称为自动变量。例如：$表示规则中的目标文件集合$?所有比目标文件还新的那些相依文件的集合，以空格分开$规则中的第一个相依文件名$规则中所有相依文件的集合，以空格分开$%仅当目标文件是一个静态库成员时，表示规则中的目标成员 名，而此时$表示相应库文件的名称$*如果目标文件的后缀是make所识别的，则$*就是去掉后缀的目标文

23、件名，但该引用只有用在隐含规则中才有意义本讲稿第四十页，共四十九页3预定义变量归档库:AR ARFLAGS汇编命令：AS ASFLAGSC编译命令：CC CPP CFLAGS CPPFLAGSC+编译命令：CXX CXXFLAGS本讲稿第四十一页，共四十九页6.3.3 隐式规则在makefile文件中显式地指定了一些规则，称为显式规则。隐式规则就是一种惯例，即预先约定好了，不需要在makefile文件中写出来的规则。几个常用的隐式规则：编译C语言程序的隐式规则 编译C+程序的隐式规则 汇编和汇编预处理的隐式规则 本讲稿第四十二页，共四十九页6.3.4 make命令常用选项make命令有丰富的命

24、令行选项。例如：-C dir 把目录改到dir -d 输出所有的调试信息 -e 指明环境变量优先于makefile文件中的变量 -f file 使用file文件作为makefile文件 -I 忽略在执行重新生成文件的命令的过程中出现的所有错误 -I dir 或 Idir 指定一个包含makefile文件的搜索目录 本讲稿第四十三页，共四十九页例：make项目管理器应用不使用项目编辑器Gcc c main.c产生为连接文件main.oGcc c file1.c产生为连接文件file1.oGcc c file2.c产生为连接文件file2.oGcc c file3.c产生为连接文件file3.oG

25、cc o file main.o file1.o file2.o file3.o产生为可执行文件file本讲稿第四十四页，共四十九页问题：gcc main.c file1.c file2.c file3.c o file用一个长命令编译问题：当项目很大时难于管理和操作！本讲稿第四十五页，共四十九页某项目有文件file1.c,fileb.c,filec.c,项目描述文件makefile4个文件都放在一个目录下3个文件都包含 head.h头文件本讲稿第四十六页，共四十九页文件相互关系Head.hFileb.cFilec.cFilea.cFilec.oFileb.oFilea.o可执行文件myfile本讲稿第四十七页，共四十九页项目描述文件#file a-b-c的makefile描述文件注解行 myfile:filea.o fileb.o filec.o附属行 gcc filea.o fileb.o filec.o o myfile 命令行filea.o:filea.c head.h附属行gcc c filea.cfileb.o:fileb.c head.h gcc c fileb.cfilec.o:filec.c head.hgcc c filec.c本讲稿第四十八页，共四十九页小结 gcc gdb make本讲稿第四十九页，共四十九页