Linux介绍

Linux是开源的操作系统
Linux一切皆文件，对于文件的操作种类有哪些

• 创建文件
• 编辑文件
• 保存文件
• 关闭文件
• 重命名文件
• 删除文件
• 恢复文件

Linux目录结构

bin: 全称binary，含义二进制，该目录存储的都是一些二进制文件，文件都是可以被运行的
boot
cdrom
Desktop
dev:该目录主要存放的是外接设备，例如盘，光盘，在其中的外设设备是不能直接被使用的，需要挂载
etc:该目录主要存储一些配置文件
home：家
Home
lib
lib32
lib64
libx32
lost+found
media
mnt:当外设设备需要挂载的时候，就需要挂载在mnt目录下
opt
proc：全称Process，该目录存放的是Linux运行的进程
root:该目录是root用户自己的家目录
run
sbin:全称Super Binary，该目录也是存储一些可执行的二进制文件，但必须要super权限才可以执行
snap
srv
sys
Templates
tmp:表示临时的，当系统运行时候产生的的临时文件会存在该目录
Users
usr:存放用户自己安装的软件
var:存放系统/程序的日志文件目录

GCC编译器

• GCC编译器支持编译Go、Objective-C、Objective-C++、Fortran、Ada、D、BRIG（HSAIL）等程序
• 使用gcc编译c代码
• 使用g++编译C++代码

编译过程

1.预处理 Pre-Processing

# -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预处理
g++ -E test.cpp -o test.i 

2.编译 Compiling

-S 编译选项告诉g++在为C++代码产生了汇编语言后停止编译
g++产生的汇编语言文件的缺省扩展名是.s
g++ -S test.i -o test.s

3.汇编 Assembling

# -c告诉g++仅把源代码编译成机器语言的目标代码
# 缺省值是目标代码文件有一个.o的扩展名
g++ -C test.s -o test.o

4.链接 Linking

-o 编译选项来为将产生的可执行文件用指定的文件名
g++ test.o -o test

g++重要编译参数

• -g 编译带调试信息的可执行文件

• O[n] 优化源代码

# -O 同时减少代码长度和执行时间，等价于 -O1
# -O0 表示不做优化
# -O1 默认优化
# -O2 除了完成-O1的优化之外，还进行额外的调整工作，如指令调整等
# -o3 包括循环展开和其他一些与处理特性相关的优化工作
# 编译速度变慢，执行速度加快

# 
g++ -O2 test.cpp

• -l | -L 指定库文件|指定库文件路径

# -l参数用来指定程序要链接的库，-l紧跟的就是库名
# 在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接
# 链接glob库
g++ -lglob test.cpp



# 如果库文件没有放在以上三个目录里，需要使用-l参数制定库文件路径所在的目录
# -L 参数紧跟着的就是库文件所在的目录名

# 链接mylib库，mylib.so库在~/test/mylib/目录下
g++ -L/~/test/mylib/ -lmylib test.cpp

• -I 指定头文件搜索路径

# -I
# /usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但 是如果头文件不在/usr/icnclude
里我们就要用-I参数指定了，比如头文件放在/myinclude目录里，那编译命令行就要加上I/myinclude 参数了，如果不加你会得到一个”xxxx.h: No such file or directory”的错
误。-I参数可以用相对路径，比如头文件在当前 目录，可以用-I.来指定。上面我们提到的–cflags参
数就是用来生成-I参数的

• WaLL 打印警告信息

# 打印出gcc提供的警告信息
g++ -Wall test.cpp

• -w 关闭警告信息

# 关闭所有警告信息
g++ -w test.cpp

• -std=c++ 设置编译标准

# 使用 c++11 标准编译 test.cpp
g++ -std=c++11 test.cpp

• -o 制定输出文件

# 指定即将产生的文件名
# 指定输出可执行文件名为test
g++ test.cpp -o test

• -D 定义宏

# 在使用gcc/g++编译的时候定义宏
# 常用场景：
# -DDEBUG 定义DEBUG宏，可能文件中有DEBUG宏部分的相关信息，用个DDEBUG来选择开启或关闭DEBUG

GDB调试器

• GDB(GNU Debugger)是一个用来调试c/c++程序的功能强大的调试器，是Linux系统开发c/c++最常见的调试器
• GDB可以跟踪程序中的错误，从而减少程序员的工作量

GDB主要功能

• 设置断点
• 使程序在指定的代码上暂停执行，便于观察
• 单布执行程序，便于调试
• 查看程序中变量值的变化
• 动态改变程序的执行环境
• 分析崩溃程序产生的core文件

进入调试

// g++方式
g++ -g test.cpp -o test

// cmake方式，-g
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11 -g")

gdb ./test

常用调试参数

常用调试命令

命令	案例	解释
start	(gdb) start	开始调试,停在第一行代码处
list	(gdb) l 5 (gdb) l main (gdb) list (gdb) l -	查看第5行周围代码 查看函数为main函数周围的代码 查看当前行的后面的代码 查看当前行的前面代码
break	(gdb) break function (gdb) break lineNumber (gdb) break +offset/-offset (gdb) break filename:lineNumber (gdb) break filename:function (gdb) break *address (gdb) break (gdb) break ... if condition	在指定的函数添加断点 在指定的代码行打断点 在当前行的前或后面的offset行打断点，offset为自然数 在名称为filename的文件中的第lineNumber行打断点 在名称为filename的文件中的function函数打断点 在程序运行的内存地址处打断点 在下一条命令处停止运行 ??
delete	(gdb) delete	删除所有断点
next	(gdb) next 5	单步跟踪，如果有函数调用不会进入函数，如果后面不加 count表示一条一条的执行，加count表示执行后面的count条指令
step
set step-mode
finish
util
stepi
nexti
continue
print
watch
return
info
run
quit

Clang编译器

与GCC差异

CMake

• Cmake是一个跨平台的安装编译工具、可以用简单的语句描述所有平台的安装（编译过错）
• Cmake已经成为大部分C++开源项目标配

语法特性

• 基本语法格式：指令(参数1 参数2 ...)
  • 参数使用括弧
  • 参数之间用空格或者分号分开
• 指令是大小写无关的，参数和变量是大小写相关的
• 变量使用${}方式取值，但是在IF控制语句中是直接使用变量名

重要指令和常用变量

重要指令

• cmake_mininum_required 指定Cmake的最小版本要求
• project 定义工程名称，并可指定工程支持的语言
• set 显式的定义变量
• include_directions 向工程添加多个特定的头文件搜索路径
• link_directions 向工程添加多个特定的库文件搜索路径
• add_library 生成库文件
• add_compile_options 添加编译参数
• add_executable 生成可执行文件
• target_link_libraries 为target添加要链接的共享库
• add_subdirectory 向当前工程添加存放资源文件的子目录，并可以指定中间二进制和目标二进制存放的位置
• aux_source_directory 发现一个目录下所有的源代码文件并将列表存储在一个变量中，这个指令临时被用来自动构建文件列表

常用变量

• CMAKE_C_FLAGS gcc编译选项
• CMAKE_CXX_FLAGS g++编译选项
• CMAKE_BUILD_TYPE 编译类型（Debug、Release）
• CMAKE_BINARY_DIR
  • PROJECT_BINARY_DIR
  • _BINARY_DIR
• CMAKE_SOURCE_DIR
  • PROJECT_SOURCE_DIR
  • _SOURCE_DIR
• CMAKE_C_COMPILER 指定C编译器
• CMAKE_CXX_COMPILER 指定C++编译器
• EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 可执行文件输出的存放路径
• LIBRARY_OUTPUT_PATH 库文件输出的存放路径

Cmake命令汇总

命令	解释
cmake_minimum_required(VERSION 3.15)	CMake 支持的最低版本
project(hello_cmake)	指定一个项目名称
add_executable(hello_cmake main.cpp)	从指定的源文件构建指定的可执行文件。 参数1：可执行文件的名称； 参数2：源文件列表。
add_library(hello_library STATIC src/hello.cpp)	从若干源文件创建库 参数１：目标 参数２： STATIC：静态库 SHARED：动态库 INTERFACE：不构建任何库,一般作为仅标头的库的标识 参数３：源文件列表
add_library(hello::library ALIAS hello_library)	将 hello_library 取别名为 hello::library。
target_include_directories(target PRIVATE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)	指定在编译给定目标时要使用的包含目录。target 必须由诸如 add_executable() 或 add_library() 之类的命令创建。 参数１：目标； 参数２： PRIVATE：仅作为本目标的包含目录； INTERFACE：其他目标链接到本目标时作为其他目标的包含目录； PUBLIC：既作为本目标的包含目录，又作为连接到本目标的其他目标的包含目录。对于PUBLIC标头来说，最好令其拥有命名空间以避免命名冲突； 参数３：头文件路径。
target_link_libraries(hello_binary PRIVATE hello_library)	使给定目标链接指定的库。
install(TARGETS　cmake_examples_inst_bin　DESTINATION bin)	TARGET：要安装的目标； DIRECTORY：要安装的目录； FILES：要安装的文件； DESTINATION：目标文件夹名。
target_compile_definitions(cmake_examples_compile_flags PRIVATE EX3)	对给定目标指定 Flag。
target_compile_options()	对给定目标指定编译器选项。
find_package()	查找指定的包，格式见相应的 Find... .cmake 文件。
target_compile_features(hello_cpp11 PUBLIC cxx_auto_type)	指定给定目标的编译特性（例如 C++ 标准）（CMake 3.1 后可用）。
configure_file(http://ver.h.in ${PROJECT_BINARY_DIR}/ver.h @ONLY)	将参数1的文件配置后生成到参数2的文件。默认配置所有${}包裹和@@包裹的内容。@ONLY 表示仅允许配置@@包裹的内容。

Cmake常见变量汇总

变量	解释
CMAKE_SOURCE_DIR	根源目录
CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR	当前所在的源目录（如果使用子项目）
CMAKE_BINARY_DIR	根构建目录（运行 cmake 命令的目录）
CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR	当前所在的构建目录
PROJECT_SOURCE_DIR	当前项目的源目录
PROJECT_BINARY_DIR	当前项目的构建目录
CMAKE_INSTALL_PREFIX	安装路径
CMAKE_BUILD_TYPE	构建类型（Release、Debug、MinSizeRel 或 RelWithDebInfo）
CMAKE_CXX_FLAGS	C++ Flags
CMAKE_C_FLAGS	C Flags
CMAKE_LINKER_FLAGS	链接器 Flags
CMAKE_MODULE_PATH	CMake 查找模块（find_package）的搜索路径
CMAKE_C_COMPILER	用于编译 C 的程序
CMAKE_CXX_COMPILER	用于编译 C++ 的程序
CMAKE_LINKER	用于链接的程序
CMAKE_CXX_STANDARD	指定需要的 C++ 标准（CMake 3.1 后可用）
PROJECT_NAME	当前使用 project() 创建的项目名称
name_SOURCE_DIR	名为“name”的项目的源目录
name_BINARY_DIR	名为“name”的项目的二进制目录

CMake编译工程

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