[00]APUE：GCC / GDB / Makefile

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• 生成静态库：ar -rc ex.a ex0.o ex1.o exN.o ...
• 添加符号表：ar -s ex.a
• 删除成员：ar -d ex.a exN.o
• 显示内容：ar -tv ex.a

GCC 编译器选项

• -o 指定生成的文件的名称
• -c 生成 object 文件，不链接
• -S 只生成汇编文件
• -E 只做预处理
• -O/-O2 优化级别
• -g 添加调试信息，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 静态链接，不使用动态库

GDB 调试器

• shell <cmd>  gdb 中执行 shell 程序
• set args <...>  设置进程参数
• show args  显示参数
• gdb <prog> <PID>  调试已经运行的程序
• break [...] if <condition>  设置条件断点，可以与常规断点结合
• info breakpoints [n]  显示 break 点信息
• watch <expr>  设置观察点，只有当被观察的对象值发生变化时才暂停
• info watchpoints  显示 watch 点信息
• print <*array>@<len>  显示连续的值，如数组
• print/[toxi] <...>  以二进程、八进制、十六进制或十进制显示变量值
• display/[toxi] <expr>  自动显示变量值，toxi 同上，指进制
• undisplay <num ...>  取消自动显示一个或多个值
• info display  显示 display 点信息
• set [var] <varname = ...>  更改变量值

  • set $i =
    print foo[$i++]  GDB 变量与被调试程序变量结合使用，适用于连续显示循环中的变量值

• clear <func/linenum>  若不提定参数，则清除所有停止点，包括 break / watch / display 等
• delete / enable /desable [breakpoints range...]  管理 break 点，可以指定单个断点或断点范围，如：3-7，若无参数，则对所有 break 点生效
• ignore <breakpoint> <count>  忽略指定断点 count 次
• finish  运行直到当前函数返回
• until  运行直到当前循环体退出
• continue [ignore-count]  继续执行，可以指定接下来要忽略断点的次数
• step  单步执行，若遇到函数调用，则进入被调用函数
• next  单步执行，不进入被调函数
• break test.c:13 thread 28 if i > k  指定线程的断点，线程 ID 是 GDB 内部维护的，通过 info threads 查看

• 在你调试程序时，当程序被停住时，你可以使用print命令（简写命令为p），或是同义命令inspect来查看当前程序的运行数据。print命令的格式是：
  print
  print /
  是表达式，是你所调试的程序的语言的表达式（GDB可以调试多种编程语言），是输出的格式，比如，如果要把表达式按16进制的格式输出，那么就是/x。
  
  一、表达式
  print和许多GDB的命令一样，可以接受一个表达式，GDB会根据当前的程序运行的数据来计算这个表达式，既然是表达式，那么就可以是当前程序运行中的const常量、变量、函数等内容。可惜的是GDB不能使用你在程序中所定义的宏。
  表达式的语法应该是当前所调试的语言的语法，由于C/C++是一种大众型的语言，所以，本文中的例子都是关于C/C++的。（而关于用GDB调试其它语言的章节，我将在后面介绍）
  在表达式中，有几种GDB所支持的操作符，它们可以用在任何一种语言中。
  @
  是一个和数组有关的操作符，在后面会有更详细的说明。
  ::
  指定一个在文件或是一个函数中的变量。
  {}
  表示一个指向内存地址的类型为type的一个对象。
  
  二、程序变量
  在GDB中，你可以随时查看以下三种变量的值：
  、全局变量（所有文件可见的）
  、静态全局变量（当前文件可见的）
  、局部变量（当前Scope可见的）
  如果你的局部变量和全局变量发生冲突（也就是重名），一般情况下是局部变量会隐藏全局变量，也就是说，如果一个全局变量和一个函数中的局部变量同名时，如果当前停止点在函数中，用print显示出的变量的值会是函数中的局部变量的值。如果此时你想查看全局变量的值时，你可以使用“::”操作符：
  file::variable
  function::variable
  可以通过这种形式指定你所想查看的变量，是哪个文件中的或是哪个函数中的。例如，查看文件f2.c中的全局变量x的值：
  gdb) p 'f2.c'::x
  当然，“::”操作符会和C++中的发生冲突，GDB能自动识别“::” 是否C++的操作符，所以你不必担心在调试C++程序时会出现异常。
  另外，需要注意的是，如果你的程序编译时开启了优化选项，那么在用GDB调试被优化过的程序时，可能会发生某些变量不能访问，或是取值错误码的情况。这个是很正常的，因为优化程序会删改你的程序，整理你程序的语句顺序，剔除一些无意义的变量等，所以在GDB调试这种程序时，运行时的指令和你所编写指令就有不一样，也就会出现你所想象不到的结果。对付这种情况时，需要在编译程序时关闭编译优化。一般来说，几乎所有的编译器都支持编译优化的开关，例如，GNU 的C/C++编译器GCC，你可以使用“-gstabs”选项来解决这个问题。关于编译器的参数，还请查看编译器的使用说明文档。
  
  三、数组
  有时候，你需要查看一段连续的内存空间的值。比如数组的一段，或是动态分配的数据的大小。你可以使用GDB的“@”操作符，“@”的左边是第一个内存的地址的值，“@”的右边则你你想查看内存的长度。例如，你的程序中有这样的语句：
  int *array = (int *) malloc (len * sizeof (int));
  于是，在GDB调试过程中，你可以以如下命令显示出这个动态数组的取值：
  p *array@len
  @的左边是数组的首地址的值，也就是变量array所指向的内容，右边则是数据的长度，其保存在变量len中，其输出结果，大约是下面这个样子的：
  (gdb) p *array@len
  $ = {, , , , , , , , , , , , , , , , , , , }
  如果是静态数组的话，可以直接用print数组名，就可以显示数组中所有数据的内容了。
  
  四、输出格式
  一般来说，GDB会根据变量的类型输出变量的值。但你也可以自定义GDB的输出的格式。例如，你想输出一个整数的十六进制，或是二进制来查看这个整型变量的中的位的情况。要做到这样，你可以使用GDB的数据显示格式：
  x 按十六进制格式显示变量。
  d 按十进制格式显示变量。
  u 按十六进制格式显示无符号整型。
  o 按八进制格式显示变量。
  t 按二进制格式显示变量。
  a 按十六进制格式显示变量。
  c 按字符格式显示变量。
  f 按浮点数格式显示变量。
  (gdb) p i
  $ =
  (gdb) p/a i
  $ = 0x65
  (gdb) p/c i
  $ =  'e'
  (gdb) p/f i
  $ = 1.41531145e-43
  (gdb) p/x i
  $ = 0x65
  (gdb) p/t i
  $ = 
  
  五、查看内存
  你可以使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示：
  x/
  n、f、u是可选的参数。
  n 是一个正整数，表示显示内存的长度，也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容。
  f 表示显示的格式，参见上面。如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地十是指令地址，那么格式可以是i。
  u 表示从当前地址往后请求的字节数，如果不指定的话，GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替，b表示单字节，h表示双字节，w表示四字节，g表示八字节。当我们指定了字节长度后，GDB会从指内存定的内存地址开始，读写指定字节，并把其当作一个值取出来。
  表示一个内存地址。
  n/f/u三个参数可以一起使用。例如：
  命令：x/3uh 0x54320 表示，从内存地址0x54320读取内容，h表示以双字节为一个单位，3表示三个单位，u表示按十六进制显示。
  
  六、自动显示
  你可以设置一些自动显示的变量，当程序停住时，或是在你单步跟踪时，这些变量会自动显示。相关的GDB命令是display。
  display
  display/
  display/
  expr是一个表达式，fmt表示显示的格式，addr表示内存地址，当你用display设定好了一个或多个表达式后，只要你的程序被停下来，GDB会自动显示你所设置的这些表达式的值。
  格式i和s同样被display支持，一个非常有用的命令是：
  display/i $pc
  $pc是GDB的环境变量，表示着指令的地址，/i则表示输出格式为机器指令码，也就是汇编。于是当程序停下后，就会出现源代码和机器指令码相对应的情形，这是一个很有意思的功能。
  下面是一些和display相关的GDB命令：
  undisplay
  delete display
  删除自动显示，dnums意为所设置好了的自动显式的编号。如果要同时删除几个，编号可以用空格分隔，如果要删除一个范围内的编号，可以用减号表示（如：-）
  disable display
  enable display
  disable和enalbe不删除自动显示的设置，而只是让其失效和恢复。
  info display
  查看display设置的自动显示的信息。GDB会打出一张表格，向你报告当然调试中设置了多少个自动显示设置，其中包括，设置的编号，表达式，是否enable。
  七、设置显示选项
  GDB中关于显示的选项比较多，这里我只例举大多数常用的选项。
  set print address
  set print address on
  打开地址输出，当程序显示函数信息时，GDB会显出函数的参数地址。系统默认为打开的，如：
  (gdb) f
  # set_quotes (lq=0x34c78 "<<", rq=0x34c88 ">>")
  at input.c:
   if (lquote != def_lquote)
  
  set print address off
  关闭函数的参数地址显示，如：
  (gdb) set print addr off
  (gdb) f
  # set_quotes (lq="<<", rq=">>") at input.c:
   if (lquote != def_lquote)
  show print address
  查看当前地址显示选项是否打开。
  set print array
  set print array on
  打开数组显示，打开后当数组显示时，每个元素占一行，如果不打开的话，每个元素则以逗号分隔。这个选项默认是关闭的。与之相关的两个命令如下，我就不再多说了。
  set print array off
  show print array
  set print elements
  这个选项主要是设置数组的，如果你的数组太大了，那么就可以指定一个来指定数据显示的最大长度，当到达这个长度时，GDB就不再往下显示了。如果设置为0，则表示不限制。
  show print elements
  查看print elements的选项信息。
  set print null-stop
  如果打开了这个选项，那么当显示字符串时，遇到结束符则停止显示。这个选项默认为off。
  set print pretty on
  如果打开printf pretty这个选项，那么当GDB显示结构体时会比较漂亮。如：
  $ = {
  next = 0x0,
  flags = {
  sweet = ,
  sour =
  },
  meat = 0x54 "Pork"
  }
  set print pretty off
  关闭printf pretty这个选项，GDB显示结构体时会如下显示：
  $ = {next = 0x0, flags = {sweet = , sour = }, meat = 0x54 "Pork"}
  show print pretty
  查看GDB是如何显示结构体的。
  
  set print sevenbit-strings
  设置字符显示，是否按“\nnn”的格式显示，如果打开，则字符串或字符数据按\nnn显示，如“”。
  show print sevenbit-strings
  查看字符显示开关是否打开。
  set print union
  设置显示结构体时，是否显式其内的联合体数据。例如有以下数据结构：
  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}};
  当打开这个开关时，执行 p foo 命令后，会如下显示：
  $ = {it = Tree, form = {tree = Acorn, bug = Cocoon}}
  当关闭这个开关时，执行 p foo 命令后，会如下显示：
  $ = {it = Tree, form = {...}}
  show print union
  查看联合体数据的显示方式
  set print object
  在C++中，如果一个对象指针指向其派生类，如果打开这个选项，GDB会自动按照虚方法调用的规则显示输出，如果关闭这个选项的话，GDB就不管虚函数表了。这个选项默认是off。
  show print object
  查看对象选项的设置。
  set print static-members
  这个选项表示，当显示一个C++对象中的内容是，是否显示其中的静态数据成员。默认是on。
  show print static-members
  查看静态数据成员选项设置。
  set print vtbl
  当此选项打开时，GDB将用比较规整的格式来显示虚函数表时。其默认是关闭的。
  show print vtbl
  查看虚函数显示格式的选项。
  
  八、历史记录
  当你用GDB的print查看程序运行时的数据时，你每一个print都会被GDB记录下来。GDB会以$, $, $ .....这样的方式为你每一个print命令编上号。于是，你可以使用这个编号访问以前的表达式，如$。这个功能所带来的好处是，如果你先前输入了一个比较长的表达式，如果你还想查看这个表达式的值，你可以使用历史记录来访问，省去了重复输入。
  
  九、GDB环境变量
  你可以在GDB的调试环境中定义自己的变量，用来保存一些调试程序中的运行数据。要定义一个GDB的变量很简单只需。使用GDB的set命令。GDB的环境变量和UNIX一样，也是以$起头。如：
  set $foo = *object_ptr
  使用环境变量时，GDB会在你第一次使用时创建这个变量，而在以后的使用中，则直接对其赋值。环境变量没有类型，你可以给环境变量定义任一的类型。包括结构体和数组。
  show convenience
  该命令查看当前所设置的所有的环境变量。
  这是一个比较强大的功能，环境变量和程序变量的交互使用，将使得程序调试更为灵活便捷。例如：
  set $i =
  print bar[$i++]->contents
  于是，当你就不必，print bar[]->contents, print bar[]->contents地输入命令了。输入这样的命令后，只用敲回车，重复执行上一条语句，环境变量会自动累加，从而完成逐个输出的功能。
  
  十、查看寄存器
  要查看寄存器的值，很简单，可以使用如下命令：
  info registers
  查看寄存器的情况。（除了浮点寄存器）
  info all-registers
  查看所有寄存器的情况。（包括浮点寄存器）
  info registers
  查看所指定的寄存器的情况。
  寄存器中放置了程序运行时的数据，比如程序当前运行的指令地址（ip），程序的当前堆栈地址（sp）等等。你同样可以使用print命令来访问寄存器的情况，只需要在寄存器名字前加一个$符号就可以了。如：p $eip。 

Makefile

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