GCC编译选项与GDB调试学习总结

GCC编译选项

• GCC选项

  GCC编译相关的选项如下：

  • –help：显示gcc帮助说明
  • -target-help：显示目标机器特定的命令行选项
  • –version：显示gcc版本号和版权信息
  • -E：只进行预处理，不编译
  • -S：只编译，不汇编
  • -c：只编译、汇编，不链接
  • -pipe：使用管道代替临时文件
  • -combine：将多个原文件一次性传递给汇编器
  • -g：包含调试信息
  • -I：指定include包含文件的搜索目录
  • -o：输出成指定文件名
  • -v：详细输出编译过程中所采用的每一个选项
  • -ggdb：在可执行文件中包含GDB调试使用的信息
  • -fverbose-asm：在编译成汇编语言时，把C变量的名称作为汇编语言中的注释
  • -save-temps：自动输出预编译处理文件、汇编文件、对象文件，编译正常进行
  • -fsyntax-only：只测试源文件语法是否正确，不会进行任何编译操作
  • -ffreestanding：编译成独立程序，而非宿主程序
  • -ansi：ANSI标准
  • -std=c99：C99标准
  • -std=gnu89：ISO/IEC 9899:1990以及GNU扩充
  • -std=gnu99：ISO/IEC 9899:1999以及GNU扩充
  • -trigraphs：支持ISO C三字符组
  • -w：忽略所有警告
  • -Werror：不区分警告和错误，遇到任何警告都停止编译
  • -Wall：开启大部分警告提示
  • -Wshadow：某语句块作用域变量与更大作用域的另一变量同名时发出警告（次警告未包含在-Wall选项中，需单独开启）
  • -Wextra：对所有合法但值得怀疑的表达式发出警告
  • -O0：关闭所有优化选项
  • -O1：第一级别优化，使用此选项可使可执行文件更小，运行更快，并不会增加太多编译时间，可以简写为-O
  • -O2：第二级别优化，采用了几乎所有优化技术，使用此选项会延长编译时间
  • -O3：第三级别优化，在-O2的基础上增加了产生inline函数、使用寄存器等优化技术
  • -O5：此选项类似于-O2，作用是优化所占用的空间，但不会进行性能优化，常用于生成最终版本
  • -x：使用此选项可以指定自定义的源文件扩展名，类型有c，c-header，cpp-output，assembler，assembler-with-cpp，none。凡是-x后面所列的所有文件都会被视为其指定的类型，要想改变类型可以再一次使用-x选项，或者使用-x none回到默认设置
  • -l library：进行连接时搜索名为library的库
  • -L dir：把dir加入到搜索库文件的路径列表中
  • -Dname：预定义一个名为name的宏，值为1
  • -Dname=definition：预定义名为name，值为definition的宏
  • -M：告诉预处理器输出一个适合make的规则，用于描述各目标文件的依赖关系。对于每个源文件，预处理器输出一个make规则，该规则的目标项（target）是源文件对应的目标文件名，依赖项（dependency）是源文件中#include引用的所有文件。生成的规则可以是单行，但如果太长，就用’/’换行符连续成多行。规则显示在标准输出，不产生预处理过的C程序
  • -C：告诉预处理器不要丢弃注释。配合-E选项使用
  • -P：告诉预处理器不要产生#inline命令。配合-E选项使用
  • -static：在支持动态链接的系统上，阻止链接共享库。
  • -nostdlib：不链接系统标准启动文件和标准库文件，只把指定的文件传递给链接器
  • -W：打印一些额外的警告信息
  • -w：禁止显示所有警告信息
  • -msse/-msse2/mmx/mno-sse/mno-sse2/mno-mmx：使用或者不使用MMX、SSE、SSE2指令
  • -m32/-m64：生成32位/64位机器上的代码
  • -mpush-args/mon-push-args：（不）使用push指令来进行存储参数，默认是使用。
  • -mregparm=num：当传递整数参数时，控制所使用寄存器的个数。

  备注：指定了-L dir和-l库名参数，但通过ldd命令查看时，找不到指定链接的.so文件，此时需要通过修改LD_LIBRARY_PATH或者/etc/ld.so.conf文件来指定动态库的目录，通过此做法可解决库无法链接的问题。

• 创建并使用静态链接库方法

  • 编写C源文件，设为static_lib.c，其中写入需要重复调用的函数，然后使用命令gcc -c static_lib.c生成目标文件static_lib.o
  • 使用ar工具创建静态库，命令格式：ar rcs static_lib.a static_lib.o
  • 编写C头文件static_lib.h，其中写入这些函数的原型声明
  • 编写主函数app.c，引入头文件static_lib.h，这样就可以正常使用那些自定义的可复用函数
  • 使用命令gcc app.c -static ./static_lib.a -o app编译生成可执行文件app

• 创建并使用动态库方法

  • 编写C源文件share_lib.c，写入需要重复调用的函数，然后使用命令gcc -shared -FPIC -o share_lib.so share_lib.c生成动态库文件share_lib.so
  • 编写C头文件share_lib.h，写入函数的原型声明
  • 编写主函数app.c，引入头文件share_lib.h，然后就可以调用在动态库中自定义的函数
  • 使用命令gcc app.c ./share_lib.so -o app编译生成可执行文件app。

GDB调试学习

• 简介

  GDB是GCC的调试工具。其功能如下：

  • 启动程序，使程序按自定义形式运行；
  • 使程序停止指定断点位置；
  • 程序停止后，检查程序执行中的相应情况；
  • 动态改变程序执行环境。

• gdb调试

  能进行GDB调试，一般在编译过程中，需使用-g参数。如果不使用-g参数，则在gdb调试过程中，将不能得到程序的函数名、变量名等信息，而只能看见运行时内存地址。举例如下：

  • gcc test.c -o test -g
  • g++ test.cpp -o test -g

  启动gdb调试的方法有以下三种：

  • gdb filename // 其中filename为可执行文件名
  • gdb filename core // core是程序core dump产生的文件，产生core文件，需设置栈大小无线使用ulimit -c unlimited
  • gdb filename PID // PID一般是服务程序运行时的进程ID

  常用的调试有以下几种：

  • r：运行被调试的程序。如果之前没有设过断点，则执行完整个程序；如果设过断点，则程序停在第一个断点处。
  • c：继续执行被调试程序，直到到下一个断点，或程序整体结束。
  • b：设置断点，包括以下几种：
    
    • b <行号> // 停在程序的指定一行
    • b <函数名称> // 停在程序的某个函数处
    • b *<函数名称> // 停在编译器生成的prolog代码处。主要用于汇编调试
    • b *<代码地址> // 停在代码的某个地址处
    • d <编号> // 删除断点
    • info b // 查看断点
  • s：执行一行源程序的代码，如果此行代码中存在函数调用，则进入该函数。
  • n：执行一行源程序的代码，此代码中的函数调用执行完成。
  • si：类似于s命令，不同的是，si针对的是汇编指令，而s针对的是源代码。
  • ni：类似于n命令，不同的是，ni针对的也是汇编指令，而n针对的是源代码。
  • p/print：打印指定变量（临时变量和全局变量）、字符串、表达式等值。
  • display …：设置程序中断后想显示的数据及其格式。如希望程序中断后显示即将被执行的下一条汇编指令，可使用如下命令：display /i pc，其中pc指当前汇编指令,/i指十六进制显示。
  • undisplay <编号>：取消先前的display设置，编号从1开始递增。
  • i/info：显示各类信息。
  • q：退出gdb调试环境。
  • help [命令名称]：gdb帮助命令，提供对GDB各种命令的解释说明。如果指定了“命令名称”参数，则显示该命令的详细说明；若果没有指定参数，则分类显示所有GDB命令，共用户进一步浏览和查询。
  • cd dir：运行GDB，使用dir作为gdb的工作目录。
  • se File：从File读取符号表并把它作为可执行文件。
  • -write：开通enable往可执行文件和核心文件写的权限。
  • clear：删除一个断点，这个命令需指定代行或者函数名。
  • set：设置变量的值。如set val = 2即为把2保存到val变量中；设置输入参数使用set args a b c（a,b,c分别为对应输入参数）。
  • watch：监视一个变量的值，不管它何时被改变。
  • rwatch：指定一个变量，如果这个变量被读，则暂停程序运行，在调试器中显示信息，并等待下一个命令调试。
  • Ctrl + c：在当前位置停止执行正在执行的程序，断点在当前行。
  • ptype：显示变量的类型
  • return：强制从当前函数返回。
  • whatis：显示变量的值和类型。
  • xbreak：在当前函数的退出的点上设置一个断点。
  • load：动态加载一个可执行文件到调试器。
  • ignore：忽略某个断点指定的次数。
  • finish：继续执行，直到当前函数返回。
  • disable：禁止断点功能，这个命令需要禁止的断点在断点列表索引值作为参数。
  • bt：显示程序堆栈信息。
  • l：l相当于list，从第一行开始列出源码。

• 参考文献

  http://blog.csdn.net/lee244868149/article/details/38754153

  http://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2011/12/14/2288004.html

  http://www.cnblogs.com/hdk1993/p/4631222.html