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发信人: jjk (prepare for the future), 信区: Linux
标 题: Advanced Linux Programming(中译版第一章) (zz)
发信站: 荔园晨风BBS站 (Mon Jan 14 19:49:19 2002), 转信
【 以下文字转载自 jjk 的信箱 】
【 原文由 jjk.bbs@apue.dhs.org 所发表 】
发信人: guru (王阿呆~~花房姑娘), 信区: APUE
标 题: Advanced Linux Programming(中译版第一章) (zz)
发信站: UNIX编程 (2002年01月14日18:14:19 星期一), 转信
发信人: zsll (四级), 信区: Linux
标 题: Advanced Linux Programming(中译版第一章) (zz)
发信站: 华南网木棉站 (Fri Jan 4 22:06:09 2002), 转信
Linux高级编程
----Advanced Linux Programming
作者: Mark Mitchell, Jeffrey Oldham and Alex Samuel
译者:zsll
只是简单翻译了一下，而且省略了一点，打算假期才继续。如果谁想分担一下，请通知我
,还有，如果谁发现有中文版出现的，请通知我，以免重复劳动，另外，我也不用看的这
么辛苦嘛.
第一章 开始(Get start)
1.1(略)本节是有关vi,Emacs的使用，我想应该没必要译出来吧，因为有很多关于介绍他
们的资料了，而且，我们还可以用其他X界面下的编辑器，所以，我们还是快点进入主题
吧：
1.2 用GCC编译程序
编译器是把人们可以阅读的代码翻译为机器可读可执行的代码。Linux选用的编译器是G
NU Compiler Collection（GNU编译器集）,人们经常称为GCC。GCC能编译的语言有：c,
c++,JAVA,Object-C,Fortran,还有Chill。本书主要集中讲述C和C++编程。
假如你有一个工程(Project)：Listing 1.2所示的C++代码reciprocal.cpp，C代码
ai
n.c如Listing1.1所示。要把这两个文件编译和连接在一起，组成一个可执行文件recip
rocal。这个可执行文件实现计算一个整型数(integer)的倒数(reciprocal).
______________________________________________
Listing 1.1 (main.c) C source file-main.c
#include <stdio.h>
#include "reciprocal.hpp"
int main (int argc, char **argv)
{
int i;
i = atoi (argv[1]);
printf ("The reciprocal of %d is %g\n", i, reciprocal (i));
return 0;
}
Listing 1.2 (reciprocal.cpp) C++ source file-reciprocal.cpp
#include <cassert>
#include "reciprocal.hpp"
double reciprocal (int i) {
// I should be non-zero.
assert (i != 0);
return 1.0/i;
}
这里还有一个叫reciprocal.hpp的头文件(看 Lising1.3)。
Listing 1.3 (reciprocal.hpp) Header file-reciprocal.hpp
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
extern double reciprocal (int i);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
编译的第一步是把源文件编译成目标代码(Object Code)。
1.2.1 编译单个源文件
C编译器的名字就叫gcc。要编译C程序，你要用-c命令参数。例如，输入以下命令?
把
main.c编译：
% gcc -c main.c
编译产生的结果是一个目标文件main.o。
C++编译器的名字叫g++。他的操作非常类似gcc，例如，我们编译reciprocal.cpp?
以
用以下命令：
% g++ -c reciprocal.cpp
我们来看看-c的作用，-c参数是告诉g++只需要把源程序编译成目标代码。没有-c，g++
会尝试连接代码而产生可执行文件(executable)。当你用这个-c参数，你将会得到一个
叫reciprocal.o的目标程序。
你可能要用到另外一些参数去编译一些大程序。-I参数用来告诉GCC哪里可以找到?
文
件。在默认的情况下，GCC会在当前目录下查找，或者到已安装的标准头文件库里面查找
。如果你有在其它目录的头文件，那么你就需要这个-I参数了。例如，假设你的项目 (
Project)有一个叫src的目录，另外有一个叫include的目录存放头文件。而你编译reci
procal.cpp是要告诉g++你要用到../include目录里面的头文件reciprocal.hpp，你应该
这样做：
% g++ -c -I ../include/ reciprocal.cpp
有时候，你可能会想在命令行定义一个宏。例如，在编译正式程序时，你不想reciproc
al.cpp开始的那个声明检查(assertion check)再出现，因为那只是在调试的时候才有用
的。你可以定义一个宏NDEBUG来关掉这个检查。你可以在reciprocal.cpp直接加上#def
ine。但是这样会改变了原程序。其实你可以非常容易的在命令行定义这个NDEBUG的：
% g++ -c -D NDEBUG reciprocal.cpp
如果你想定义NDEBUG为特定的值（如3），你可以这样做：
% g++ -c -D NDEBUG=3 reciprocal.cpp
如果你真正编译一个产品代码(production cold),你可能想利用GCC优化自己的的代码，
使运行速度尽可能快。你可以用-O2参数做到。（GCC有不同的代码优化级别；第二级别
对大部分程序是合适的）例如，对reciprocal.cpp可优化编译如下：
% g++ -c -O2 reciprocal.cpp
你必须知道的是，优化过的代码会比没优化过的较难用调试器调试（详细请看1.4节的"
用GDB进行调试"）。而且，优化编译能使一些Bug暴露出来，因为这些Bug在普通编译里
是没有的。
同过联机帮助，你将会知道更多关于gcc和g++的参数使你的代码更好的被编译。你可以
用下面的命令查看联机文档：
% info gcc
1.2.2 连接目标文件（Linking Object Files）
在你编译了main.c和utilities.cpp后，你下一步应该连接(link)他们。你必须总?
用
g++连接含有C++的代码，即使它同时含有C代码。如果你的代码只含有C，那你可以用gc
c代替。因为上面的项目含有C和C＋＋代码，所以你必须用g＋＋连接：
% g++ -o reciprocal main.o reciprocal.o
这个-o选项用来给出连接后产生的文件名。现在你可以运行reciprocal了：
% ./reciprocal 7
7的倒数用小数形式表示为：0.142857
由上你可以看到，g++自动帮你连接了标准的C运行库（含有你上代码中用到的printf函
数）。如果你需要到另外的运行库(如图形接口工具包),你必须用-I参数手工指出其路径
。Linux中，库的名称总是用lib开头的。例如：Pluggable Authentication Module(PA
M)库被称作libpam.a(谁能告诉我这个库用来干嘛？)。你要在连接时用到这个库的话，
要这样：
% g++ -o reciprocal main.o reciprocal.o -lpam
这样，编译器会自动加上库前缀lib,和库后缀.a。
当要用到头文件时，连接器会到一些标准的路径去找，如/lib和/usr/lib这样一些
?
由标准系统库的文件夹。如果你想要编译器搜索特定的地点，你就要用到-L参数，这个
参数要在-I参数之前。你可以用下面的命令去告诉连接器去/usr/local/lib/pam去寻找
它需要的库：
% g++ -o reciprocal main.o reciprocal.o -L /usr/local/lib/pam -lpam
你不一定要用-I去使预处理程序（preprocessor）搜索当前文件夹，但你必须要用－L参
数去使连接器搜索当前文件夹。特别地，你可以用到下面地命令去告诉编译器在当前文
件夹找test(libtest.a)这个库:
% gcc -o app app.o -L. -ltest
1.3 利用GNU Make去自动化编译过程(Automating the Process with GNU Make)
如果你习惯于在windows操作系统下面编程，你一定对于集成开发环境（IDE,
Integ
at
ed Development Environment）非常熟悉。利用IDE，你在你的项目里加入源程序，IDE
就会自动帮你编译连接好一切。虽然在Linux下，IDE也是可用的，但本书中，我们不讨
论他。但是，本书会告诉你怎么用GNU Make去自动重新编译你的程序，实际上，大部分
linux下的编程人员都是这样做的。
Make的基本原理(basic idea)非常简单。你要自动重复编译这个程序时,告诉make?
想
编译的目标文件和编译规则是什么（如何编译他），同时，你还要指出文件间的依赖关
系。
在reciprocal这个简单的项目例子里，有三个对象（这是显而易见的）：
reciproc
l.
o,main.o,和reciprocal自己。你可能已经想好用什么命令去编译他们了。但依赖关系还
需要想一想。很清楚，reciprocal依赖于reciprocal.o和main.o，因为如果你不预先编
译好这两个目标文件，你是无法完成这个程序的连接的。而目标文件在其源代码改变后
，必须重新编译。在本例中，如果reciprocal.hpp改变了的话，两个目标文件都要重新
编译！因为这两个源文件（main.c和reiprocal.c）都要包含(include)reciprocal.hpp
这个头文件。
一个显见对象(obvious target)，必须是一个干净的对象（clean target）。这个
韵?
删掉所有中间目标文件，使你可以干干净净的（重新）开始（你的程序）。可以用rm命
令删掉这些文件。
你可以传送所有的这些信息到make，只要你把这一切放在一个叫Makefile的文件里
Ｕ?
是一个Makefile的例子：
reciprocal: main.o reciprocal.o
g++ $(CFLAGS) -o reciprocal.main.o reciprocal.o
main.o: main.c reciprocal.hpp
gcc $(CFLAGS) -c main.c
reciprocal.o: reciprocal.cpp reciprocal.hpp
clean:
-rm -f *.o reciprocal
可以看到，目标文件写在最左边，然后是一个冒号，冒号右边是一些依赖的文件。编译
的规则在下一行。(现在请先不要管$(CFLAGS)是什么东东)这一行里，你必须用Tab键腾
出一个制表符间隔，否则，make会拒绝编译的。如果你用Emacs（就方便了），它会帮你
自动格式化的。
如果你把已经编译好的目标文件（在说一次，就是.o文件）删除，只需要在命令行
?:
% make
你就可以看到：
%make
gcc -c main.c
g++ -c reciprocal.cpp
g++ -o reciprocal main.o reciprocal.o
你可以看到，make已经帮你自动编译了！（包括连接！）
如果你改变了main.c，然后再make，你可以看到：
% make
gcc -c main.c
g++ -o reciprocal main.o reciprocal.o
你可以看到，make可以自动找出那些文件是改过，然后重新编译它们，再连接。Recipr
ocal.cpp不需要重新编译，这是因为，reciprocal.o所需要的源文件全部没改动(包括头
文件)。
我们回头来看看$(CFLAGS)，他是一个变量，你可以在Makefile或在命令行定义它。GNU
make会在执行编译规则时替换它们。例如，当你想重新优化编译上面的project时（就
是用优化选项-O2啦），你可以这样做：
% make clean
rm -f *.o reciprocal
% make CFLAGS=-O2
gcc -02 -c main.c
g++ -o2 -c reciprocal.cpp
g++ -o2 -c reciprocal main.o reciprocal.o
你应该注意到，-o2标志被插入到$(CFLAGS)里了。
在这里为止，你已经知道了这些关于make的最重要和最基本的东西了。如果你想得
礁?
多的信息，可以打：
% info make
本书中，你会看到更多的信息：如何更容易地运用Makefile，如何减少你需要写的规则
数目，如何自动地计算依赖。你还能得到关于以下信息：GNU,Autoconf,Automake,和Li
btool(分别by Gary V.Vaughan, Ben Elliston,Tom Tromey, and Ian Lance Taylor (
New Riders Publishing, 2000)).
1.4 用GNU Debugger(GDB)调试文件（Debugging with GNU Debugger）
调试工具（debugger）是用来帮你找出你的程序哪里出了问题的工具。你将会经常
?
试程序的。GDB时大多数Linux程序员采用的调试工具。你可以用GDB使你的程序单步执行
，设置断点，和实时监视你的程序的变量。
1.4.1 编译调试信息（Compiling with Debugging Information）
要用GDB调试你的程序，你必须使调试信息可用。你要在编译时加上-g选项。如果?
事
先写好了Makefile的话，你只需给CFLAGS赋上-g值即可：
% make CFLAGS=-g
gcc -g -c main.c
g++ -g -c reciprocal.cpp
g++ -g -o reciprocal main.o reciprocal.o
当你用-g参数编译好你地程序后，编译器会给你地程序加入额外地调试信息。GDB会凭这
些调试信息去找出当前执行的地址，如何打印出本地变量，等等。
1.4.2 运行GDB(Running GDB)
你可以用如下命令运行gdb:
%gdb reciprocal
当gdb运行后，你可以看到如下提示（prompt）：
（gdb）
运行gdb后，你要做地第一步是如何在gdb里运行你地程序。只需输入run命令和任?
文
件参数。下面地例子是运行一个程序，不带任何参数：
(gdb) run
Starting program:reciprocal
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
__strtol_internal (nptr=0x0, endptr=0x0, base=10, group=0)
at strtol.c:287
287 strtol.c: No such file or directory.
(gdb)
问题在于main里面没有错误检测的代码。程序应该有一个参数(argument)，但是这个程
序运行时没有收到参数。SIGSEGV消息表示程序崩溃了。GDB找出崩溃处在一个叫__strt
ol_internal的函数里。这个函数在标准函数库里，而这个原文件没有安装，所以又有"
No such file or directory"这个消息。你可以用where命令察看堆栈：
(gdb) where
#0 __strtol_internal (nptr=0x0, endptr=0x0, base=10, group=0)
at strtol.c:287
#1 0x40096fb6 in atoi (nptr=0x0) at ../stdlib/stdlib.h:251
#2 0x804863e in main (argc=1, argv=0xbffff5e4) at main.c:8
从输出可以看出，main呼叫的atoi函数中有一个NULL指针，这是源程序的错误。
你还可以继续察看堆栈里的内容，如你想继续向上查看堆栈的2个level（应该是两个存
储单元吧),你可以用up命令：
(gdb) up 2
#2 0x804863e in main (argc=1, argv=0xbffff5e4) at main.c:8
8 i = atoi (argv[1]);
注意，gdb能够查找整个main.c和指出错误的函数调用出现在那行。你可以用print命令
察看变量的值:
(gdb) print argv[1]
$2=0x0
That confirms that the problem is indeed a NULL pointer passed into atoi.
You can set a breakpoint by using the break command:
从这里可以确定,问题是出在atoi的一个NULL指针.
你可以用break来设置一个断点：
(gdb) break main
Breakpoint 1 at 0x804862e: file main.c, line 8.
这个命令在main的首行设置了一个断点。现在你可以试着重新运行这个程序并给予参数
：
(gdb) run 7
Starting program: reciprocal 7
Breakpoint 1, main (argc=2, argv=0xbffff5e4) at main.c:8
8 i = atoi (argv[1]);
你可以看到，程序停在了断点上。
你现在可以用next命令单步执行这个程序:
(gdb) next
9 printf ("The reciprocal of %d is %g\n", i, reciprocal (i));
如果你想看看reciprocal在搞什么，你可以用step命令：
(gdb) step
reciprocal (i=7) at reciprocal.cpp:6
6 assert (i != 0);
你现在处在reciprocal函数的函数体里了。
如果你在Emacs里运行gdb，你会发现用起来比gdb命令行方便多了。你可以在
emacs
镉?
M-x gdb来启动gdb。如果你的程序在断点停住，Emacs会自动输出相关的源代码。这样你
可以更容易地找出你想找的出错地点了，是不是比命令行下方便多了?
1.5 Finding More Information
这里我不译出来,说的都是关于查man page,info的,我想没有必要再说吧!赫赫.大?
见
谅哦!
--
四级急死四级急死四级急死
急死四级急死四级急死四级
※ 修改:．zsll 于 Jan 4 22:12:24 修改本文．[FROM: 202.38.249.212]
--
Target Locked:Guru In Darkness.
我只是一只静静卧着的狮子。。。
※ 来源:·UNIX编程 apue.dhs.org·[FROM: 202.114.36.201] --
※ 转寄:·UNIX编程 apue.dhs.org·[FROM: 202.119.32.102]
--
※ 转载:·荔园晨风BBS站 bbs.szu.edu.cn·[FROM: 192.168.0.146]
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