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目录

一、gcc 编译器

1.1 gcc的编译过程

1.1.1 预处理

1.1.2 编译

1.1.3 连接（链接）

1.1.4 汇编

1.2 gcc的使用

(1) 安装命令（有些系统会默认安装）：

(2) 单个文件生成可执行文件命令：

(3) 多文件生成可执行文件

二、使用虚拟机的共享文件夹

三、gdb调试器

3.1 gdb的使用

(1) 使用gcc编译包含标准调试信息的可执行文件

(2) 启动gdb进入调试

(3) 查看载入的文件

(4) 设置断点

(5) 查看断点

(6) 运行代码

(7) 查看变量值

(8) 单步运行

(9) 恢复运行

(10) gdb命令

四、make工程管理器

4.1 makefile

4.2 makefile的规则

4.3 自动变量

五、cmake

5.1 为什么要cmake

5.2 安装

5.3 使用

5.4 编写CMakeList.txt

5.4.1 代码源文件不多,并且处于同一目录下

5.4.2 代码源文件很多，并且处于同一目录下时

5.4.3 源文件多并且处于不同的目录下

5.5 执行cmake

一、gcc 编译器

GCC 编译器是 Linux 系统下最常用的C/C++ 编译器，GCC 编译器通常以gcc命令的形式在终端（Shell）中使用，它有很多选项，这是我们要重点学习的。

gcc能够在当前CPU平台上为多种不同体系结构的硬件平台开发软件，因此适合在嵌入式领域开发编译。

1.1 gcc的编译过程

1.1.1 预处理

gcc首先对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义define等)进行分析处理。

1.1.2 编译

用GCC编译C/C++代码时，它会试着用最少的时间完成编译并且编译后的代码易于调试。易于调试意味着编译后的代码与源代码有同样的执行顺序，编译后的代码没有经过优化。

1.1.3 连接（链接）

当所有的目标文件都生成之后，gcc就调用ld（链接器）来完成最后的关键性工作，这个阶段就是连接。在连接阶段，所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置，同时，该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方。

1.1.4 汇编

汇编过程是针对汇编语言的步骤，调用as进行工作，一般来讲，.S为后缀的汇编语言源代码文件和汇编、.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编之后都生成以.o为后缀的目标文件。

1.2 gcc的使用

(1)安装命令（有些系统会默认安装）：

sudo apt install gcc

(2)单个文件生成可执行文件命令：

gcc test.c -o test.out

• o选项可以指定生成文件的名称和类型，如果不指定，则直接生成 a.out

(3)多文件生成可执行文件

gcc -c add.c -o add.o gcc -c suntraction.c -o subtraction.o gcc -c main.c -o main.o gcc main.o add.o subtraction.o -o test.out

二、使用虚拟机的共享文件夹

我们在Windows下写代码，然后到Linux下编译，是一种常见的编程方式。流程如下：

• 在Windows上创建文件夹
• 设置虚拟机共享
• linux上创建文件夹
  • sudo mkdir -p /mnt/hgfs/myshare
• 关联两个系统下的文件夹（挂载）
  • sudo mount -t vboxsf share /mnt/hgfs/myshare
• 查看是否关联成功
  • ls

三、gdb调试器

在写代码的过程中，经常需要对代码进行调试，虽然调试器并不是代码执行过程中必备的，但确是一个必不可少的组成部分。

gdb就是多数Linux开发人员使用的调试器，可以方便的设置断点进行代码调试。

我们在Windows下面，会用到类似于DevC++这样集成编译器、编辑器、调试器一体的开发工具，而我们在Linux下面更多的则是使用Vim、gcc等。

3.1 gdb的使用

(1)使用gcc编译包含标准调试信息的可执行文件

gcc -g test.c -o test.out

(2)启动gdb进入调试

gdb test.out

进入调试后，在gdb的启动过程会输出gdb当前的一些信息，随后会显示到(gdb)开头的命令

(3)查看载入的文件

（gdb） l

输入“l”(list)指令，不仅可以查看文件代码，还可以查看左边的行号，方便我们对代码进行定位。

(4)设置断点

(gdb) b 5

输入“b 行号”指令（b的英文指的是BreakPoint），可以在指定的行号设置一个断点。

(5)查看断点

（gdb） info b

可以使用“info b”，查看当前设置的断点情况。

(6) 运行代码

（gdb） r //从首行开始运行代码 （gdb） r 5//如果想从指定行开始运行，可以在r后面加行号

输入“r”（run）即可运行代码，并且程序会在断点行执行前停止。

(7) 查看变量值

(gdb) p a //查看当前变量a的值

输入“p 变量名”即可查看当前变量的值；可以在调试时直接使用$X来访问变量。

(8) 单步运行

(gdb) n //n指的是next的缩写，使用n命令会让代码往下执行，并且不进入具体的函数。 (gdb) s //s指的是step的缩写，也会让代码往下执行，但如果遇到函数，会跳转到函数。

(9) 恢复运行

(gdb) c //c指的是continue，会把没有执行完的代码执行完毕

代码执行完毕后，程序处于停止状态。

(10) gdb命令

gdb有很多命令，我们可以使用help来查看。

(gdb) help //直接查看所有命令 (gdb) help n //查看n命令说明

四、make工程管理器

一个工程中的源文件不计其数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作。

4.1 makefile

• makefile是make工程管理的配置文件，我们只需要关注makefile文件的编写规则，即可使用make。
• make以及makefile本身并不具备编译功能，但是它们可以很好地协调、沟通gcc这样的编译器。

4.2 makefile的规则

在makefile文件中，通常包含如下内容：

• 最终需要生成的文件或者可执行文件
• 创建最终文件所需要依赖的文件
• 创建可执行文件、依赖文件所时所需要运行的命令

格式如下：

最终生成的文件:依赖文件 所需要的命令 //这里需要遵循makefile的规则，使用Tab键添加一个缩进，表示声明的是命令

举个例子：以加减法多文件项目为例，咱们有main.c、add.c、subtraction.c文件，最终需要生成一个可执行文件，需要分别编译生成main.o、add.o、subtraction.o，然后再将他们编译后的文件链接起来，生成可执行文件，过程很繁琐。但我们可以使用makefile来完成这件事情。

main.out:main.o add.o subtraction.o gcc main.o add.o subtraction.o -o main.out main.o:main.c gcc -c main.c -o main.o add.o:add.c gcc -c add.c -o add.o subtraction.o:subtraction.c gcc -c subtraction.c -o subtraction.o

make //使用make指令，make会自行查找当前目录下的makefile，执行其中的规则，从而执行编译命令

clean: rm -f *.o main.out //删除当前目录下的所有.o文件以及main.out文件

4.3 自动变量

我们可以使用自动变量来编写makefile，这样可以简化工作量。

和上面同样的makefile我们可以这样写：

main.out:main.o add.o subtraction.o gcc *.o -o $@ %.o:%.c gcc -c $< -o $@

• * 指的是当前目录下所有的同类型文件。
• % 指的是当前makefile文件中的所有文件。

五、cmake

cmake是一款跨平台项目构建工具，可以用简单的语句来描述所有平台的编译过程，能够输出各种各样的makefile或者project文件。

cmake 可以编译源代码、制作程序库、产生适配器（wrapper）、还可以用任意的顺序建构执行档。

5.1 为什么要cmake

决定代码的组织方式及其编译方式，也是程序设计的一部分。因此，我们需要cmake和autotools这样的工具来帮助我们构建并维护项目代码。

不同Make工具遵循着不同的规范和标准，所执行的 Makefile 格式也千差万别。如果软件想跨平台，必须要保证能够在不同平台编译。而如果使用上面的 Make 工具，就得为每种标准写一次Makefile。

cmake和autotools正是makefile的上层工具，它们的目的正是为了产生可移植的makefile，并简化自己动手写makefile时的巨大工作量。我们可以编写一个与平台无关的文本文件来制定整个编译流程，来解决跨平台需要多个makefile的问题。

5.2 安装

sudo apt install cmake //安装cmake cmake -version //查看版本 sudo apt install g++ //安装cmake所依赖的g++(gcc)

5.3 使用

• 编写 CMake 配置文件 CMakeLists.txt 。
• 执行命令 cmake PATH 生成 Makefile。其中， PATH 是 CMakeLists.txt 所在的目录。
• 使用 make 命令进行编译。

5.4 编写CMakeList.txt

5.4.1 代码源文件不多,并且处于同一目录下

./more3 | +---main.c | +---add.c | +---add.h | +---subtraction.c | +---subtractuon.h

#指定cmake运行本配置文件最低版本号要求 cmake_minimum_required(VERSION 3.10.2) #项目名称信息 project(Demo) #将这些c文件编译成Demo.out add_executable(Demo.out main.c add.c subtraction.c)

5.4.2 代码源文件很多，并且处于同一目录下时

./more3 | +---main.c | +---add.c | +---add.h | +---subtraction.c | +---subtractuon.h | #假如还有很多源文件....

#指定cmake运行本配置文件最低版本号要求 cmake_minimum_required(VERSION 3.10.2) #项目名称信息 project(Demo) #查找当前目录下所有源文件，并将名称保存到DIR_SRCS变量 aux_source_directory(. DIR_SRCS) #生成指定目标文件Demo.out add_executable(Demo.out ${DIR_SRCS}) 源文件多并且处于不同的目录下

5.4.3 源文件多并且处于不同的目录下

./more3 | +---main.c | +---math/ | +---add.c | +---add.h | +---subtraction.c | +---subtractuon.h

对于这种情况，我们会在根目录以及不同的子目录下各编写一个CMakeLists.txt文件，然后将子目录里的文件编译成静态库，供main调用。

#根目录下的CMakeLists.txt #指定cmake运行本配置文件最低版本号要求 cmake_minimum_required(VERSION 3.10.2) #项目名称信息 project(Demo) #查找当前目录下所有源文件，并将名称保存到DIR_SRCS变量 aux_source_directory(. DIRSRCS) #编译math目录内的头文件 include_directories(./math) #添加math子目录 add_subdirectory(math) #生成指定目标文件Demo.out add_executable(Demo.out main.c) #添加链接库 target_link_libraries(Demo.out MathFunctions)

#子目录下的CMakeLists.txt # 查找当前目录下的所有源文件，并将名称保存到 DIRS 变量 aux_source_directory(. DIRS) # 生成链接库 这里的MathFunctions要和根目录下CMakeLists.txt中target_link_libraries对应！ add_library (MathFunctions ${DIRS})

5.5 执行cmake

cmake CMakeList.txt所在位置 #执行cmake生成makefile文件 make #运行makefile编译