标题:【转载】C/C++ 编译器和调试器以及静态库、动态库使用汇总
作者:ppking
日期:2005-08-24 10:35
内容:
C/C++ 编译器和调试器以及静态库、动态库使用汇总
http://www.chinaunix.net 作者:蓝色键盘发表于：2003-05-09 14:01:19
经常的，有朋友问到有关unix下面条是的技术。我整理了大多数的unix系统下面的常用的调试工具的调试技术的文章。希望对大家有所帮助。
另外静态库、动态库也是问的频率比较高的问题。在这里也做了总结。
＃＃＃＃＃＃大多数unix系统下面的调试器的使用方法如下：＃＃＃＃＃＃
***************gdb介绍*********************
GNU 的调试器称为 gdb，该程序是一个交互式工具，工作在字符模式。在 X Window 系统中，有一个 gdb 的
前端图形工具，称为 xxgdb。gdb 是功能强大的调试程序，可完成如下的调试任务：
* 设置断点；
* 监视程序变量的值；
* 程序的单步执行；
* 修改变量的值。
在可以使用 gdb 调试程序之前，必须使用 -g 选项编译源文件。可在 makefile 中如下定义 CFLAGS 变量：
CFLAGS = -g
运行 gdb 调试程序时通常使用如下的命令：
gdb progname
在 gdb 提示符处键入help，将列出命令的分类，主要的分类有：
* aliases：命令别名
* breakpoints：断点定义；
* data：数据查看；
* files：指定并查看文件；
* internals：维护命令；
* running：程序执行；
* stack：调用栈查看；
* statu：状态查看；
* tracepoints：跟踪程序执行。
键入 help 后跟命令的分类名，可获得该类命令的详细清单。
*********gdb 的常用命令***************
命令 解释
break NUM 在指定的行上设置断点。
bt 显示所有的调用栈帧。该命令可用来显示函数的调用顺序。
clear 删除设置在特定源文件、特定行上的断点。其用法为：clear FILENAME:NUM。
continue 继续执行正在调试的程序。该命令用在程序由于处理信号或断点而
导致停止运行时。
display EXPR 每次程序停止后显示表达式的值。表达式由程序定义的变量组成。
file FILE 装载指定的可执行文件进行调试。
help NAME   ..
#1 [ppking 08-24 10:35]
一、编写合格的动态链接库头文件
C语言的头文件,可供一个或多个程序引用,里面一般定义程序所需的常量,自定义类型及函数原型说明等.其中的函数原型说明,则供编译器检查语法,用于排除引用参数时类型不一致的错误.只有编写合格的动态链接库头文件,程序员才能正确使用动态链接库内的函数.
动态链接库头文件要采用C语言标准格式,其中的动态函数原型定义,不必象上文介绍的那样用(*动态函数名)的描述形式.请看下面的例子每行开始的数字为所在行行号,为笔者添加,供注解使用)
1 /* adatetime.h : 纵横软件制作中心雨亦奇(zhsoft@371.net)编写, 2002-03-06. */
2
3 #ifndef __DATETIME_H
4
5 #define __DATETIME_H
6
7 /* 日期结构 */
8 typedef struct
9 {
10 int year;
11 int mon;
12 int day;
13 }DATETYPE;
14
15 /* 时间结构 */
16 typedef struct
17 {
18 char hour;
19 char min;
20 char sec;
21 }TIMETYPE;
22
23 int getdate(DATETYPE *d); /* 取当前日期 */
24 int gettime(TIMETYPE *t); /* 取当前时间 */
25
26 #endif
27
注:与上文的datetime.h文件比较,从该头文件第23,24行可以看到,动态函数getdate,gettime的原型定义改变了,不再使用(*getdate),(*gettime)的格式了(这种格式使用较为罗嗦).
二、正确编译与命名动态链接库
为了让GCC编译器生成动态链接库,编译时须加选项-shared.(这点须牢记)
LINUX系统中,为了让动态链接库能被系统中其它程序共享,其名字应符合“lib*.so*”这种格式.如果某个动态链接库不符合此格式,则LINUX的动态链接库自动装入程序(ld.so)将搜索不到此链接库,其它程序也无法共享之.
格式中,第一个*通常表示为简写的库名,第二个*通常表示为该库的版本号.如:在我的系统中,基本C动态链接库的名字为libc.so.6,线程pthread动态链接库的名字为libpthread.so.0等等.本文例子所生成的动态链接库的名字为libmy.so,虽没有版本号,但也符合所要求的格式.
生成该动态链接库的维护文件makefile-lib内容如下:
1 # makefile : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2002-03-07.
2
3 all : libmy.so
4
5 SRC = getdate.c gettime.c
6
7 TGT = $(SRC:.c=.o)
8
9 $(SRC) : adatetime.h
10 @touch $@
11
12 %.o : %.c
..
#2 [ppking 08-24 10:36]
********几种不同UNIX系统常用的动态连接库建立的参数说明*****
创建共享库和链接可执行文件类似：首先把源代码编译成目标文件， 然后把目标文件链接起来．目标文件需要创建成 位置无关码（position-independent code） （PIC），概念上就是在可执行程序装载它们的时候， 它们可以放在可执行程序的内存里的任何地方， （用于可执行文件的目标文件通常不是用这个方式编译的．） 链接动态库的命令包含特殊标志，与链接可执行文件的命令是有区别的． --- 至少理论上如此．在一些系统里的现实更恶心．
在下面的例子里，我们假设你的源程序代码在 foo.c 文件里并且将创建成名字叫 foo.so的共享库．中介的对象文件将叫做 foo.o，除非我们另外注明．一个共享库可以 包含多个对象文件，不过我们在这里只用一个．
BSD/OS
创建 PIC 的编译器标志是 -fpic．创建共享库的链接器标志是 -shared．
gcc -fpic -c foo.c
ld -shared -o foo.so foo.o
上面方法适用于版本 4.0 的 BSD/OS．
FreeBSD
创建 PIC 的编译器标志是 -fpic．创建共享库的链接器标志是 -shared．
gcc -fpic -c foo.c
gcc -shared -o foo.so foo.o
上面方法适用于版本 3.0 的 FreeBSD.
HP-UX
创建 PIC 的系统编译器标志是 +z．如果使用 GCC 则是 -fpic． 创建共享库的链接器标志是 -b．因此
cc +z -c foo.c
或
gcc -fpic -c foo.c
然后
ld -b -o foo.sl foo.o
HP-UX 使用 .sl 做共享库扩展，和其它大部分系统不同．
IRIX
PIC 是缺省，不需要使用特殊的编译器选项． 生成共享库的链接器选项是 -shared.
cc -c foo.c
ld -shared -o foo.so foo.o
Linux
创建 PIC 的编译器标志是 -fpic．在一些平台上的一些环境下， 如果 -fpic 不能用那么必须使用-fPIC． 参考 GCC 的手册获取更多信息． 创建共享库的编译器标志是 -shared．一个完整的例子看起来象：
cc -fpic -c foo.c
cc -shared -o foo.so foo.o
NetBSD
创建 PIC 的编译器标志是 -fpic．对于 ELF 系统， 带 -shared 标志的编译命令用于链接共享库． 在老的非 ELF 系统里，使用ld -Bshareable．
gcc -fpic -c foo.c
gcc -shared -o foo.so foo.o
OpenBSD
创建 PIC 的编译器标志是 -fpic. ld -Bshareable 用于链接共享库．
gcc -fpic -c foo.c
ld -Bshareable -o foo.so foo.o
Solaris
创建 PIC 的编译器命令是用 Sun 编译器时为 -KPIC 而用 GCC 时为 -fpic．链 ..
#3 [ppking 08-24 10:38]
源程序的显示和搜索
程序出错一般来说不只是出错的那条语句本身造成的。事实上出现错误经常是前面或相关的代码执行了不正确的操作或少了某
些必要的处理。因此调试过程中经常要观察一下源程序中的语句，或者在程序中搜索某个符号出现在什么地方。其中字符串的
搜索功能同vi基本上是相同的，而文件的显示则同另外一个我们没有具体讨论的编辑器ed类似。下面我们将具体介绍这些命令。
1.源程序的显示
在用core进入sdb之后，在*提示符后输入w命令，该命令指示sdb显示源程序中的当前行为中心的前后10行的内容并保持当前行
不变：
* w
7：int
8: TestInput(char * ValueInput)
9: {while ( * ValueInput)
10: if (! isdigit( * ValueInput)) return (! TESTOK);
11: else ValueInput++;
12: return ((100/atoi(ValueInput))? TESTOK:! TESTOK);
13: }
*
我们看到，在进入sdb时，当前行是第12行，以该行为中心的10行内容正好就是上面所显示出来的。其他可以显示源程序语
句的sdb命令如下：
P 显示当前行
l 显示对应于当前指令的那条语句
Z 显示当前行开始的下面10条语句
Ctrl+D 显示当前行之后（不包括当前行）的第10条语句
n 显示第n条语句，这里n是一个数
注意这些命令显示出的是源程序语句还是汇编语句（后面我们将要介绍)取决于最近一次显示出的是什么。
2.改变当前行
在用户显示语句时，当前行也会相应地发生变化。例如，Z命令将使当前行向程序尾移动9行，而Ctrl+D则使当前行向后移
动10行。
在使用数字来显示某行语句时将使该行语句成为当前行。而在*提示符之后按一下回车，当前行将下移一行。例如，接着上面
的例子，输入：
* 8p
8: TEstInput(char * ValueInput)
* 回车
9： { while ( * ValueInput)}
*
这里8p实际上是两条命令的组合。它使当前行移至源文件的第八行，然后再显示出新的当前行。按回车键将使当前行后移一行。
3.改变当前源文件
在vi中我们可以用e命令对另外某个文件进行编辑。sdb也提供了e命令，可以用此命令来改变当前文件，如：
* e myprog.c
current file is now myprog.c
* 8p
8: main(int argc,char * argv[])
*
我们看到，当前文件改变之后，sdb将第一行设为是当前行。如果此文件的第一行是个函数，那么该函数便成为当前函数。
否则将临时出现没有当前函数的情况 ..
#4 [ppking 08-24 10:39]
***************ld是怎么连接的**********************
由於静态与共享程式库两者间不相容的格式的差异性与动词*link*过量使用於指称*编译完成後的事情*与*当编译好的程式使用时所发生的事情*这两件事上头，使得这一章节变得复杂了许多。（ and, actually, the overloading of the word `load' in a comparable but opposite sense）不过，再复杂也就是这样了，所以阁下不必过於担心。
为了稍微减轻读者的困惑，我们称执行期间所发生的事为*动态载入*，这一主题会在下一章节中谈到。你也会在别的地方看到我把动态载入描述成*动态连结*，不过不会是在这一章节中。换句话说，这一章节所谈的，全部是指发生在编译结束後的连结。
6.1 共享程式库 vs静态程式库
建立程式的最後一个步骤便是连结；也就是将所有分散的小程式组合起来，看看是否遗漏了些什麽。显然，有一些事情是很多程式都会想做的---例如，开启档案，接著所有与开档有关的小程式就会将储存程式库的相关档案提供给你的程式使用。在一般的Linux系统上，这些小程式可以在/lib与/usr/lib/目录底下找到。
当你用的是静态的程式库时，连结器会找出程式所需的模组，然後实际将它们拷贝到执行档内。然而，对共享程式库而言，就不是这样了。共享程式库会在执行档内留下一个记号，指明*当程式执行时，首先必须载入这个程式库*。显然，共享程式库是试图使执行档变得更小，等同於使用更少的记忆体与磁碟空间。Linux内定的行为是连结共享程式库，只要Linux能找到这些共享程式库的话，就没什麽问题；不然,Linux就会连结静态的了。如果你想要共享程式库的话，检查这些程式库（*.sa for a.out, *.so for ELF）是否住在它们该在的地方，而且是可读取的。
在Linux上，静态程式库会有类似libname.a这样的名称；而共享程式库则称为libname.so.x.y.z，此处的x.y.z是指版本序号的样式。共享程式库通常都会有连结符号指向静态程式库（很重要的）与相关联的.sa档案。标准的程式库会包含共享与静态程式库两种格式。
你可以用ldd（List Dynamic Dependencies）来查出某支程式需要哪些共享程式库。 $ ldd /usr/bin/lynx libncurses.so.1 => /usr/lib/libncurses.so.1.9.6 libc.so.5 => /lib/libc.so.5.2.18
这是说在我的系统上，WWW浏览器*lynx*会依赖libc.so.5 (the C library)与libncurses.so.1（终端机萤幕的控制）的存在。若某支程式缺乏独立性， ldd就会说‘statically linked’ ..
#5 [XChinux 08-24 10:39]
楼主动作好快呀