【Linux】Linux开发六大必备工具之安装、自动化构建、调试工具

四、安装工具–yum

在Linux系统中安装软件，以前需要下载源代码并编译成可执行文件，但这过于繁琐。后来，常用软件被预先编译成软件包，存储在服务器上，通过包管理器（类似手机应用商店）可以轻松找到并安装这些软件包。yum是Linux中常用的包管理器之一。

我们可以通过命令查看当前使用的yum源。在图中可以看到，我们使用的是华为源，因为这里使用的是华为云服务器。

如果使用的是虚拟机进行开发，yum源可能会有些过时，我们可以更换yum源。只需将CentOS-Base.repo文件替换为新的yum源文件即可。实际上，这是在更改yum源的网址，但我们不建议手动修改网址，而是直接用现成的文件替换。

如果主机上没有yum，可以通过以下命令下载这个“应用商店”。

五、自动化构建工具–makefile

1、makefile的使用

首先，在目录下创建一个makefile文件。

然后使用vim打开文件，首先列出依赖关系，如图所示，test依赖于test.o，意味着test的生成需要test.o，test.o依赖于test.s，test.s依赖于test.i，test.i依赖于test.c，clean不依赖任何文件。接着，在依赖关系的下一行用tab键缩进，写明生成所需的命令。

完成makefile文件后，直接输入make命令即可实现文件中的一键构建。

使用make clean命令可以清理以.iso为后缀的文件。

2、makefile的原理

（1）makefile生成可执行程序

以刚才的例子为例，当输入make命令时，make会在当前目录下寻找makefile/Makefile文件（大小写不敏感，功能相同）。找到后，它会将第一个目标文件test作为最终目标。test依赖于test.o，如果test.o不存在，make会继续查找test.o的依赖test.s，以此类推，直到找到test.c，然后逐步生成.i、.s、.o文件，最终编译出目标文件test。如果编译过程中遇到错误，make会立即退出并报错。

如果不需要中间文件，可以简化如下图所示。

（2）清理makefile相关文件

在构建项目时，需要清理工程文件，clean命令用于此目的。它不依赖任何文件，因此后面没有其他内容，命令为rm。通过make clean来清理工程文件。

（3）makefile文件机制

我们发现，执行clean需要使用make clean，而执行test只需make即可。输入make test与make的效果相同。因此，make默认执行构建目标文件的操作，但也可以指定目标文件如make test，效果相同。除目标文件外，其他类似clean的操作需要通过make clean来执行。

make还具有保护机制，禁止在修改文件之前多次编译。make只会在源文件的时间戳比目标文件的时间戳新时才重新编译。时间戳的比较是通过将时间转化为时间戳进行的。

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（4）伪目标

如果想要多次编译，可以使用伪目标机制。它可以使选定的操作始终可执行，只需在相应行前加上.PHYONY：源文件。

但我们通常会使用这个保护机制，因为它能防止不必要的资源浪费。因此，在编写makefile时，通常将.PHYONY添加到make clean之前。

原因如下：

第一，避免与文件冲突。通常，make clean用于删除构建过程中生成的文件，如.o目标文件、可执行文件和其他临时文件。其目的是将项目恢复到干净状态。如果clean不是伪目标，而项目中存在名为clean的文件，make会根据文件的时间戳判断是否执行该目标的命令。如果clean文件比其依赖文件更新，make会认为该目标是最新的，从而不会执行make clean命令，这违背了make clean的初衷。

第二，明确执行操作的意图。将clean定义为伪目标，明确告诉make工具，clean是一个不对应任何文件的目标，make应该始终执行其命令，而不考虑文件的存在和时间戳。

第三，保持makefile的一致性和可维护性。使用伪目标可以使makefile的行为更加可预测。对于像clean这样的目标，我们希望它执行一个操作而不是构建一个文件，将其定义为伪目标符合其操作的性质，使makefile的逻辑更加清晰。

（5）符号代替

上述两段代码意义相同。

六、调试工具–gdb

1、背景

在学习C语言时，如果不是在学校学习，通常会使用VS或VScode作为第一个编译器。以VS为例，学习过程中会学习调试功能。调试的前提是程序以debug方式发布。

程序有两种发布方式：debug和release。通过gcc和g++编译的程序默认是release版本。如果需要调试，就需要debug版本，在源代码生成二进制程序时添加-g选项。在Linux中，调试工具是gdb。

2、使用

创建一个简单的加法程序示例，用于学习C语言调试。

test是以debug版本发布的，test_r是以release版本发布的，可以明显看出debug版本的test文件更大。

通过命令开始进入调试。

gdb和VS的对应表格如上所示，对应效果与VS相同。

大家尽量养成使用调试工具的习惯，这样找bug会更规范，不会遇到痛苦的地方。

今日分享就到这里了。

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