[00]APUE：GCC / GDB / Makefile

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• 生成靜態庫：ar -rc ex.a ex0.o ex1.o exN.o ...
• 添加符號表：ar -s ex.a
• 刪除成員：ar -d ex.a exN.o
• 顯示內容：ar -tv ex.a

GCC 編譯器選項

• -o 指定生成的文件的名稱
• -c 生成 object 文件，不連接
• -S 只生成彙編文件
• -E 只作預處理
• -O/-O2 優化級別
• -g 添加調試信息，供 gdb 使用
• -pg 添加性能分析信息，供 gprof / prof 使用
• -std=c11
• -D_XOPEN_SOURCE=700
• -D_POSIX_C_SOURCE=200809L
• -D_BSD_SOURCE
• -Wall
• -Wextra
• -static 靜態連接，不使用動態庫 

GDB 調試器

• shell <cmd>  gdb 中執行 shell 程序
• set args <...>  設置進程參數
• show args  顯示參數
• gdb <prog> <PID>  調試已經運行的程序
• break [...] if <condition>  設置條件斷點，能夠與常規斷點結合
• info breakpoints [n]  顯示 break 點信息
• watch <expr>  設置觀察點，只有當被觀察的對象值發生變化時才暫停
• info watchpoints  顯示 watch 點信息
• print <*array>@<len>  顯示連續的值，如數組
• print/[toxi] <...>  以二進程、八進制、十六進制或十進制顯示變量值
• display/[toxi] <expr>  自動顯示變量值，toxi 同上，指進制
• undisplay <num ...>  取消自動顯示一個或多個值
• info display  顯示 display 點信息
• set [var] <varname = ...>  更改變量值

  • set $i = 0
    print foo[$i++]  GDB 變量與被調試程序變量結合使用，適用於連續顯示循環中的變量值

• clear <func/linenum>  若不提定參數，則清除全部中止點，包括 break / watch / display 等
• delete / enable /desable [breakpoints range...]  管理 break 點，能夠指定單個斷點或斷點範圍，如：3-7，若無參數，則對全部 break 點生效
• ignore <breakpoint> <count>  忽略指定斷點 count 次
• finish  運行直到當前函數返回
• until  運行直到當前循環體退出
• continue [ignore-count]  繼續執行，能夠指定接下來要忽略斷點的次數
• step  單步執行，若遇到函數調用，則進入被調用函數
• next  單步執行，不進入被調函數
• break test.c:13 thread 28 if i > k  指定線程的斷點，線程 ID 是 GDB 內部維護的，經過 info threads 查看

• 在你調試程序時，當程序被停住時，你可使用print命令（簡寫命令爲p），或是同義命令inspect來查看當前程序的運行數據。print命令的格式是：
  print
  print /
  是表達式，是你所調試的程序的語言的表達式（GDB能夠調試多種編程語言），是輸出的格式，好比，若是要把表達式按16進制的格式輸出，那麼就是/x。
  
  1、表達式
  print和許多GDB的命令同樣，能夠接受一個表達式，GDB會根據當前的程序運行的數據來計算這個表達式，既然是表達式，那麼就能夠是當前程序運行中的const常量、變量、函數等內容。惋惜的是GDB不能使用你在程序中所定義的宏。
  表達式的語法應該是當前所調試的語言的語法，因爲C/C++是一種大衆型的語言，因此，本文中的例子都是關於C/C++的。（而關於用GDB調試其它語言的章節，我將在後面介紹）
  在表達式中，有幾種GDB所支持的操做符，它們能夠用在任何一種語言中。
  @
  是一個和數組有關的操做符，在後面會有更詳細的說明。
  ::
  指定一個在文件或是一個函數中的變量。
  {}
  表示一個指向內存地址的類型爲type的一個對象。
  
  2、程序變量
  在GDB中，你能夠隨時查看如下三種變量的值：
  1、全局變量（全部文件可見的）
  2、靜態全局變量（當前文件可見的）
  3、局部變量（當前Scope可見的）
  若是你的局部變量和全局變量發生衝突（也就是重名），通常狀況下是局部變量會隱藏全局變量，也就是說，若是一個全局變量和一個函數中的局部變量同名時，若是當前中止點在函數中，用print顯示出的變量的值會是函數中的局部變量的值。若是此時你想查看全局變量的值時，你可使用「::」操做符：
  file::variable
  function::variable
  能夠經過這種形式指定你所想查看的變量，是哪一個文件中的或是哪一個函數中的。例如，查看文件f2.c中的全局變量x的值：
  gdb) p 'f2.c'::x
  固然，「::」操做符會和C++中的發生衝突，GDB能自動識別「::」 是否C++的操做符，因此你沒必要擔憂在調試C++程序時會出現異常。
  另外，須要注意的是，若是你的程序編譯時開啓了優化選項，那麼在用GDB調試被優化過的程序時，可能會發生某些變量不能訪問，或是取值錯誤碼的狀況。這個是很正常的，由於優化程序會刪改你的程序，整理你程序的語句順序，剔除一些無心義的變量等，因此在GDB調試這種程序時，運行時的指令和你所編寫指令就有不同，也就會出現你所想象不到的結果。對付這種狀況時，須要在編譯程序時關閉編譯優化。通常來講，幾乎全部的編譯器都支持編譯優化的開關，例如，GNU 的C/C++編譯器GCC，你可使用「-gstabs」選項來解決這個問題。關於編譯器的參數，還請查看編譯器的使用說明文檔。
  
  3、數組
  有時候，你須要查看一段連續的內存空間的值。好比數組的一段，或是動態分配的數據的大小。你可使用GDB的「@」操做符，「@」的左邊是第一個內存的地址的值，「@」的右邊則你你想查看內存的長度。例如，你的程序中有這樣的語句：
  int *array = (int *) malloc (len * sizeof (int));
  因而，在GDB調試過程當中，你能夠以以下命令顯示出這個動態數組的取值：
  p *array@len
  @的左邊是數組的首地址的值，也就是變量array所指向的內容，右邊則是數據的長度，其保存在變量len中，其輸出結果，大約是下面這個樣子的：
  (gdb) p *array@len
  $1 = {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40}
  若是是靜態數組的話，能夠直接用print數組名，就能夠顯示數組中全部數據的內容了。
  
  4、輸出格式
  通常來講，GDB會根據變量的類型輸出變量的值。但你也能夠自定義GDB的輸出的格式。例如，你想輸出一個整數的十六進制，或是二進制來查看這個整型變量的中的位的狀況。要作到這樣，你可使用GDB的數據顯示格式：
  x 按十六進制格式顯示變量。
  d 按十進制格式顯示變量。
  u 按十六進制格式顯示無符號整型。
  o 按八進制格式顯示變量。
  t 按二進制格式顯示變量。
  a 按十六進制格式顯示變量。
  c 按字符格式顯示變量。
  f 按浮點數格式顯示變量。
  (gdb) p i
  $21 = 101
  (gdb) p/a i
  $22 = 0x65
  (gdb) p/c i
  $23 = 101 'e'
  (gdb) p/f i
  $24 = 1.41531145e-43
  (gdb) p/x i
  $25 = 0x65
  (gdb) p/t i
  $26 = 1100101
  
  5、查看內存
  你可使用examine命令（簡寫是x）來查看內存地址中的值。x命令的語法以下所示：
  x/
  n、f、u是可選的參數。
  n 是一個正整數，表示顯示內存的長度，也就是說從當前地址向後顯示幾個地址的內容。
  f 表示顯示的格式，參見上面。若是地址所指的是字符串，那麼格式能夠是s，若是地十是指令地址，那麼格式能夠是i。
  u 表示從當前地址日後請求的字節數，若是不指定的話，GDB默認是4個bytes。u參數能夠用下面的字符來代替，b表示單字節，h表示雙字節，w表示四字節，g表示八字節。當咱們指定了字節長度後，GDB會從指內存定的內存地址開始，讀寫指定字節，並把其看成一個值取出來。
  表示一個內存地址。
  n/f/u三個參數能夠一塊兒使用。例如：
  命令：x/3uh 0x54320 表示，從內存地址0x54320讀取內容，h表示以雙字節爲一個單位，3表示三個單位，u表示按十六進制顯示。
  
  6、自動顯示
  你能夠設置一些自動顯示的變量，當程序停住時，或是在你單步跟蹤時，這些變量會自動顯示。相關的GDB命令是display。
  display
  display/
  display/
  expr是一個表達式，fmt表示顯示的格式，addr表示內存地址，當你用display設定好了一個或多個表達式後，只要你的程序被停下來，GDB會自動顯示你所設置的這些表達式的值。
  格式i和s一樣被display支持，一個很是有用的命令是：
  display/i $pc
  $pc是GDB的環境變量，表示着指令的地址，/i則表示輸出格式爲機器指令碼，也就是彙編。因而當程序停下後，就會出現源代碼和機器指令碼相對應的情形，這是一個頗有意思的功能。
  下面是一些和display相關的GDB命令：
  undisplay
  delete display
  刪除自動顯示，dnums意爲所設置好了的自動顯式的編號。若是要同時刪除幾個，編號能夠用空格分隔，若是要刪除一個範圍內的編號，能夠用減號表示（如：2-5）
  disable display
  enable display
  disable和enalbe不刪除自動顯示的設置，而只是讓其失效和恢復。
  info display
  查看display設置的自動顯示的信息。GDB會打出一張表格，向你報告固然調試中設置了多少個自動顯示設置，其中包括，設置的編號，表達式，是否enable。
  7、設置顯示選項
  GDB中關於顯示的選項比較多，這裏我只例舉大多數經常使用的選項。
  set print address
  set print address on
  打開地址輸出，當程序顯示函數信息時，GDB會顯出函數的參數地址。系統默認爲打開的，如：
  (gdb) f
  #0 set_quotes (lq=0x34c78 "<<", rq=0x34c88 ">>")
  at input.c:530
  530 if (lquote != def_lquote)
  
  set print address off
  關閉函數的參數地址顯示，如：
  (gdb) set print addr off
  (gdb) f
  #0 set_quotes (lq="<<", rq=">>") at input.c:530
  530 if (lquote != def_lquote)
  show print address
  查看當前地址顯示選項是否打開。
  set print array
  set print array on
  打開數組顯示，打開後當數組顯示時，每一個元素佔一行，若是不打開的話，每一個元素則以逗號分隔。這個選項默認是關閉的。與之相關的兩個命令以下，我就再也不多說了。
  set print array off
  show print array
  set print elements
  這個選項主要是設置數組的，若是你的數組太大了，那麼就能夠指定一個來指定數據顯示的最大長度，當到達這個長度時，GDB就再也不往下顯示了。若是設置爲0，則表示不限制。
  show print elements
  查看print elements的選項信息。
  set print null-stop
  若是打開了這個選項，那麼當顯示字符串時，遇到結束符則中止顯示。這個選項默認爲off。
  set print pretty on
  若是打開printf pretty這個選項，那麼當GDB顯示結構體時會比較漂亮。如：
  $1 = {
  next = 0x0,
  flags = {
  sweet = 1,
  sour = 1
  },
  meat = 0x54 "Pork"
  }
  set print pretty off
  關閉printf pretty這個選項，GDB顯示結構體時會以下顯示：
  $1 = {next = 0x0, flags = {sweet = 1, sour = 1}, meat = 0x54 "Pork"}
  show print pretty
  查看GDB是如何顯示結構體的。
  
  set print sevenbit-strings
  設置字符顯示，是否按「\nnn」的格式顯示，若是打開，則字符串或字符數據按\nnn顯示，如「65」。
  show print sevenbit-strings
  查看字符顯示開關是否打開。
  set print union
  設置顯示結構體時，是否顯式其內的聯合體數據。例若有如下數據結構：
  typedef enum {Tree, Bug} Species;
  typedef enum {Big_tree, Acorn, Seedling} Tree_forms;
  typedef enum {Caterpillar, Cocoon, Butterfly}
  Bug_forms;
  struct thing {
  Species it;
  union {
  Tree_forms tree;
  Bug_forms bug;
  } form;
  };
  struct thing foo = {Tree, {Acorn}};
  當打開這個開關時，執行 p foo 命令後，會以下顯示：
  $1 = {it = Tree, form = {tree = Acorn, bug = Cocoon}}
  當關閉這個開關時，執行 p foo 命令後，會以下顯示：
  $1 = {it = Tree, form = {...}}
  show print union
  查看聯合體數據的顯示方式
  set print object
  在C++中，若是一個對象指針指向其派生類，若是打開這個選項，GDB會自動按照虛方法調用的規則顯示輸出，若是關閉這個選項的話，GDB就無論虛函數表了。這個選項默認是off。
  show print object
  查看對象選項的設置。
  set print static-members
  這個選項表示，當顯示一個C++對象中的內容是，是否顯示其中的靜態數據成員。默認是on。
  show print static-members
  查看靜態數據成員選項設置。
  set print vtbl
  當此選項打開時，GDB將用比較規整的格式來顯示虛函數表時。其默認是關閉的。
  show print vtbl
  查看虛函數顯示格式的選項。
  
  8、歷史記錄
  當你用GDB的print查看程序運行時的數據時，你每個print都會被GDB記錄下來。GDB會以$1, $2, $3 .....這樣的方式爲你每個print命令編上號。因而，你可使用這個編號訪問之前的表達式，如$1。這個功能所帶來的好處是，若是你先前輸入了一個比較長的表達式，若是你還想查看這個表達式的值，你可使用歷史記錄來訪問，省去了重複輸入。
  
  9、GDB環境變量
  你能夠在GDB的調試環境中定義本身的變量，用來保存一些調試程序中的運行數據。要定義一個GDB的變量很簡單隻需。使用GDB的set命令。GDB的環境變量和UNIX同樣，也是以$起頭。如：
  set $foo = *object_ptr
  使用環境變量時，GDB會在你第一次使用時建立這個變量，而在之後的使用中，則直接對其賦值。環境變量沒有類型，你能夠給環境變量定義任一的類型。包括結構體和數組。
  show convenience
  該命令查看當前所設置的全部的環境變量。
  這是一個比較強大的功能，環境變量和程序變量的交互使用，將使得程序調試更爲靈活便捷。例如：
  set $i = 0
  print bar[$i++]->contents
  因而，當你就沒必要，print bar[0]->contents, print bar[1]->contents地輸入命令了。輸入這樣的命令後，只用敲回車，重複執行上一條語句，環境變量會自動累加，從而完成逐個輸出的功能。
  
  10、查看寄存器
  要查看寄存器的值，很簡單，可使用以下命令：
  info registers
  查看寄存器的狀況。（除了浮點寄存器）
  info all-registers
  查看全部寄存器的狀況。（包括浮點寄存器）
  info registers
  查看所指定的寄存器的狀況。
  寄存器中放置了程序運行時的數據，好比程序當前運行的指令地址（ip），程序的當前堆棧地址（sp）等等。你一樣可使用print命令來訪問寄存器的狀況，只須要在寄存器名字前加一個$符號就能夠了。如：p $eip。 

Makefile

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