Linux下C應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)
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更快的可執(zhí)行文件. 這些選項(xiàng)中最典型的是-O 和 -O2 選項(xiàng).
-g 選項(xiàng)告訴 GCC 產(chǎn)生能被 GNU 調(diào)試器使用的調(diào)試信息以便調(diào)試你的程序. GCC 提供了一個(gè)很多其他 C 編譯器里沒(méi)有的特性, 在 GCC 里你能使 -g 和 -O (產(chǎn)生優(yōu)化代碼)聯(lián)用.. 這一點(diǎn)非常有用因?yàn)槟隳茉谂c最終產(chǎn)品盡可能相近的情況下調(diào)試你的代碼. 在你同時(shí)使用這兩個(gè)選項(xiàng)時(shí)你必須清楚你所寫(xiě)的某些代碼已經(jīng)在優(yōu)化時(shí)被 GCC 作了改動(dòng). 關(guān)于調(diào)試
C 程序的更多信息請(qǐng)看下一節(jié)"用 gdb 調(diào)試 C 程序" .
它使你能一行行的執(zhí)行你的代碼.
Copyright 2000 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you arewelcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
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This GDB was configured as "i386-redhat-linux".
(gdb)
當(dāng)你啟動(dòng) gdb 后, 你能在命令行上指定很多的選項(xiàng). 你也可以以下面的方式來(lái)運(yùn)行 gdb
:
當(dāng)你用這種方式運(yùn)行 gdb , 你能直接指定想要調(diào)試的程序. 這將告訴gdb 裝入名為 fname 的可執(zhí)行文件. 你也可以用 gdb 去檢查一個(gè)因程序異常終止而產(chǎn)生的 core 文件,
或者與一個(gè)正在運(yùn)行的程序相連. 你可以參考 gdb 指南頁(yè)或在命令行上鍵入 gdb -h 得到一個(gè)有關(guān)這些選項(xiàng)的說(shuō)明的簡(jiǎn)單列表.
為了使 gdb 正常工作, 你必須使你的程序在編譯時(shí)包含調(diào)試信息. 調(diào)試信息包含你程序里的每個(gè)變量的類型和在可執(zhí)行文件里的地址映射以及源代碼的行號(hào). gdb 利用這些信息使源代碼和機(jī)器碼相關(guān)聯(lián).
gdb 支持很多的命令使你能實(shí)現(xiàn)不同的功能. 這些命令從簡(jiǎn)單的文件裝入到允許你檢查所調(diào)用的堆棧內(nèi)容的復(fù)雜命令, 表27.1列出了你在用 gdb 調(diào)試時(shí)會(huì)用到的一些命令. 想了解 gdb 的詳細(xì)使用請(qǐng)參考 gdb 的指南頁(yè).
file 裝入想要調(diào)試的可執(zhí)行文件.
kill 終止正在調(diào)試的程序.
list 列出產(chǎn)生執(zhí)行文件的源代碼的一部分.
next 執(zhí)行一行源代碼但不進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部.
step 執(zhí)行一行源代碼而且進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部.
run 執(zhí)行當(dāng)前被調(diào)試的程序
quit 終止 gdb
watch 使你能監(jiān)視一個(gè)變量的值而不管它何時(shí)被改變.
print 顯示表達(dá)式的值
break 在代碼里設(shè)置斷點(diǎn), 這將使程序執(zhí)行到這里時(shí)被掛起.
make 使你能不退出 gdb 就可以重新產(chǎn)生可執(zhí)行文件.
shell 使你能不離開(kāi) gdb 就執(zhí)行 UNIX shell 命令.
本節(jié)用一個(gè)實(shí)例教你一步步的用 gdb 調(diào)試程序. 被調(diào)試的程序相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單, 但它展示了 gdb 的典型應(yīng)用.
static void my_print2 (char *);
{
char my_string[] = "hello world!";
my_print (my_string);
my_print2 (my_string);
}
{
printf ("The string is %s ", string);
}
{
char *string2;
int size, i;
string2 = (char *) malloc (size + 1);
for (i = 0; i < size; i++)
string2[size - i] = string;
string2[size+1] = '';
}
用下面的命令編譯它:
這個(gè)程序執(zhí)行時(shí)顯示如下結(jié)果:
../hello
The string is hello world!
輸出的第一行是正確的, 但第二行打印出的東西并不是我們所期望的. 我們所設(shè)想的輸出
應(yīng)該是:
由于某些原因, my_print2 函數(shù)沒(méi)有正常工作. 讓我們用 gdb 看看問(wèn)題究竟出在哪兒,
先鍵入如下命令:
--
--
file 命令來(lái)載入它:
這個(gè)命令將載入 hello 可執(zhí)行文件就象你在 gdb 命令行里裝入它一樣.
這個(gè)輸出和在 gdb 外面運(yùn)行的結(jié)果一樣. 問(wèn)題是, 為什么反序打印沒(méi)有工作? 為了找出癥結(jié)所在, 我們可以在 my_print2 函數(shù)的 for 語(yǔ)句后設(shè)一個(gè)斷點(diǎn), 具體的做法是在 gdb
提示符下鍵入 list 命令三次, 列出源代碼:
--
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2
3 static void my_print (char *);
4 static void my_print2 (char *);
5
6 main ()
7 {
8 char my_string[] = "hello world!";
9 my_print (my_string);
10 my_print2 (my_string);
12
13 void my_print (char *string)
14 {
15 printf ("The string is %s ", string);
16 }
17
18 void my_print2 (char *string)
19 {
20 char *string2;
再按一次回車將列出 hello 程序的剩余部分:
22
23 size = strlen (string);
24 string2 = (char *) malloc (size + 1);
25 for (i = 0; i < size; i++)
26 string2[size - i] = string;
27 string2[size+1] = '';
28
29 printf ("The string printed backward is %s ", string2);
30 }
根據(jù)列出的源程序, 你能看到要設(shè)斷點(diǎn)的地方在第26行, 在 gdb 命令行提示符下鍵入如下命令設(shè)置斷點(diǎn):
gdb 將作出如下的響應(yīng):
26 string2[size - i] = string;
你能通過(guò)設(shè)置一個(gè)觀察 string2[size - i] 變量的值的觀察點(diǎn)來(lái)看出錯(cuò)誤是怎樣產(chǎn)生的,
做法是鍵入:
gdb 將作出如下回應(yīng):
現(xiàn)在可以用 next 命令來(lái)一步步的執(zhí)行 for 循環(huán)了:
經(jīng)過(guò)第一次循環(huán)后, gdb 告訴我們 string2[size - i] 的值是 `h`. gdb 用如下的顯示來(lái)告訴你這個(gè)信息:
New value = 104 'h'
my_print2 (string=0xbffffab0 "hello world!") at hello.c:25
25 for (i = 0; i < size; i++)
這個(gè)值正是期望的. 后來(lái)的數(shù)次循環(huán)的結(jié)果都是正確的. 當(dāng) i=11 時(shí), 表達(dá)式
string2[size - i] 的值等于 `!`, size - i 的值等于 1, 最后一個(gè)字符已經(jīng)拷到新串里了.
static void my_print2 (char *);
{
char my_string[] = "hello world!";
my_print (my_string);
my_print2 (my_string);
}
{
printf ("The string is %s ", string);
}
{
char *string2;
int size, i;
string2 = (char *) malloc (size + 1);
for (i = 0; i < size; i++)
string2[size -1 - i] = string;
string2[size] = '';
}
如果程序產(chǎn)生了core文件,可以用gdb hello core命令來(lái)查看程序在何處出錯(cuò)。如在函數(shù)my_print2()中,如果忘記了給string2分配內(nèi)存 string2 = (char *) malloc (size + 1);,很可能就會(huì) core dump.[!--empirenews.page--]另外的 C 編程工具
xxgdb 是 gdb 的一個(gè)基于 X Window 系統(tǒng)的圖形界面. xxgdb 包括了命令行版的 gdb 上的所有特性. xxgdb 使你能通過(guò)按按鈕來(lái)執(zhí)行常用的命令. 設(shè)置了斷點(diǎn)的地方也用圖形來(lái)顯示.
你能用 gdb 里任何有效的命令行選項(xiàng)來(lái)初始化 xxgdb . 此外 xxgdb 也有一些特有的命令行選項(xiàng), 表 27.2 列出了這些選項(xiàng).
db_name 指定所用調(diào)試器的名字, 缺省是 gdb.
db_prompt 指定調(diào)試器提示符, 缺省為 gdb.
gdbinit 指定初始化 gdb 的命令文件的文件名, 缺省為 .gdbinit.
bigicon 使用大圖標(biāo).
你可以在 sunsite.unc.edu FTP 站點(diǎn)用下面的路徑:
/pub/Linux/devel/lang/c/calls.tar.Z
來(lái)取得 calls , 一些舊版本的 Linux CD-ROM 發(fā)行版里也附帶有. 因?yàn)樗且粋€(gè)有用的工具, 我們?cè)谶@里也介紹一下. 如果你覺(jué)得有用的話, 從 BBS, FTP, 或另一張CD-ROM 上弄一個(gè)拷貝. calls 調(diào)用 GCC 的預(yù)處理器來(lái)處理給出的源程序文件, 然后輸出這些文件的里的函數(shù)調(diào)用樹(shù)圖.
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如果函數(shù)并不是向 calls 給出的文件里的, calls 不知道所調(diào)用的函數(shù)來(lái)自哪里, 則只顯示函數(shù)的名字:
calls 不對(duì)遞歸和靜態(tài)函數(shù)輸出. 遞歸函數(shù)顯示成下面的樣子:
靜態(tài)函數(shù)象這樣顯示:
作為一個(gè)例子, 假設(shè)用 calls 處理下面的程序:
static void my_print2 (char *);
{
char my_string[] = "hello world!";
my_print (my_string);
my_print2 (my_string);
my_print (my_string);
}
{
int i,sum=0;
for(i=0; i<1000000; i++)
sum += i;
}
{
count_sum();
("The string is %s ", string);
}
{
char *string2;
int size, i,sum =0;
}
將產(chǎn)生如下的輸出:
2 main
3 my_print [hello.c]
4 count_sum [hello.c]
5 printf
6 my_print2 [hello.c]
7 count_sum
8 strlen
9 malloc
10 printf
calls 有很多命令行選項(xiàng)來(lái)設(shè)置不同的輸出格式, 有關(guān)這些選項(xiàng)的更多信息請(qǐng)參考 calls 的指南頁(yè). 方法是在命令行上鍵入 calls -h .
calltree與calls類似,初了輸出函數(shù)調(diào)用樹(shù)圖外,還有其它詳細(xì)的信息??梢詮膕unsite.unc.edu FTP 站點(diǎn)用下面的路徑
:/pub/Linux/devel/lang/c/calltree.tar.gz得到calltree.
cproto 讀入 C 源程序文件并自動(dòng)為每個(gè)函數(shù)產(chǎn)生原型申明. 用 cproto 可以在寫(xiě)程序時(shí)為你節(jié)省大量用來(lái)定義函數(shù)原型的時(shí)間.
如果你讓 cproto 處理下面的代碼(cproto hello.c):
static void my_print2 (char *);
{
char my_string[] = "hello world!";
my_print (my_string);
my_print2 (my_string);
}
{
printf ("The string is %s ", string);
}
{
char *string2;
int size, i;
string2 = (char *) malloc (size + 1);
for (i = 0; i < size; i++)
string2[size -1 - i] = string;
string2[size] = '';
}
你將得到下面的輸出:
這個(gè)輸出可以重定向到一個(gè)定義函數(shù)原型的包含文件里.
indent 實(shí)用程序是 Linux 里包含的另一個(gè)編程實(shí)用工具. 這個(gè)工具簡(jiǎn)單的說(shuō)就為你的代碼產(chǎn)生美觀的縮進(jìn)的格式. indent 也有很多選項(xiàng)來(lái)指定如何格式化你的源代碼.這些選項(xiàng)的更多信息請(qǐng)看indent 的指南頁(yè), 在命令行上鍵入 indent -h .
static void my_print2 (char *);
{
char my_string[] = "hello world!";
my_print (my_string);
my_print2 (my_string);
}
{
printf ("The string is %s ", string);
}
{
char *string2; int size, i;
string2 = (char *) malloc (size + 1);
for (i = 0; i < size; i++) string2[size -1 - i] = string;
string2[size] = '';
}
運(yùn)行 indent 后的 C 代碼:
static void my_print (char *);
static void my_print2 (char *);
main ()
{
char my_string[] = "hello world!";
my_print (my_string);
my_print2 (my_string);
}
void
my_print (char *string)
{
printf ("The string is %s ", string);
}
void
my_print2 (char *string)
{
char *string2;
int size, i;
size = strlen (string);
string2 = (char *) malloc (size + 1);
for (i = 0; i < size; i++)
string2[size - 1 - i] = string;
string2[size] = '';
printf ("The string printed backward is %s ", string2);
}
indent 并不改變代碼的實(shí)質(zhì)內(nèi)容, 而只是改變代碼的外觀. 使它變得更可讀, 這永遠(yuǎn)是一件好事.
gprof 是安裝在你的 Linux 系統(tǒng)的 /usr/bin 目錄下的一個(gè)程序. 它使你能剖析你的程序從而知道程序的哪一個(gè)部分在執(zhí)行時(shí)最費(fèi)時(shí)間.
參數(shù) program_name 是產(chǎn)生 gmon.out 文件的程序的名字.
#include <stdio.h>;
static void my_print2 (char *);
{
char my_string[] = "hello world!";
my_print (my_string);
my_print2 (my_string);
my_print (my_string);
}
{
int i,sum=0;
for(i=0; i<1000000; i++)
sum += i;
}
{
count_sum();
printf ("The string is %s ", string);
}
{
char *string2;
int size, i,sum =0;
size = strlen (string);
string2 = (char *) malloc (size + 1);
for (i = 0; i < size; i++) string2[size -1 - i] = string;
string2[size] = '';
for(i=0; i<5000000; i++)
sum += i;
}
$ gcc -pg -o hello hello.c
$ ./hello
$ gprof hello | more
將產(chǎn)生以下的輸出
Flat profile:
% cumulative self self total
time seconds seconds calls us/call us/call name
69.23 0.09 0.09 1 90000.00 103333.33 my_print2
30.77 0.13 0.04 3 13333.33 13333.33 count_sum
0.00 0.13 0.00 2 0.00 13333.33 my_print
time 執(zhí)行時(shí)間的百分比
seconds (包括此函數(shù)調(diào)用其它函數(shù)花費(fèi)的時(shí)間)
seconds (調(diào)用其它函數(shù)花費(fèi)的時(shí)間不計(jì)算在內(nèi))
us/call
us/call 花費(fèi)的微秒時(shí)間
count_sum()函數(shù),所以累計(jì)秒數(shù)為0.13.