【B站视频教程笔记】基于VSCode和CMake实现C/C++开发 | Linux篇(gcc/g++)(安装、配置、使用详细教程)(VSCode教程)(CMake教程)(精!)

基于VSCode和CMake实现C/C++开发 | Linux篇

目录结构

Bin:全称binary,含义是二进制。该目录中存储的都是一些二进制文件,文件都是可以被运行的。
Dev:该目录中主要存放的是外接设备,例如盘、其他的光盘等。在其中的外接设备是不能直接被使用的,需要挂载(类似window下的分配盘符)。
Etc:该目录主要存储一些配置文件。
Home:表示“家”,表示除了root用户以外其他用户的家目录,类似于windows下的User/用户目录。
Proc:全称process,表示进程,该目录中存储的是Linux运行时候的进程。
Root:该目录是root用户自己的家目录。
Sbin:全称super binary,该目录也是存储一些可以被执行的二进制文件,但是必须得有super权限的用户才能执行。
Tmp:表示“临时”的,当系统运行时候产生的临时文件会在这个目录存着。
Usr:存放的是用户自己安装的软件。类似于windows下的program files。(应该说错啦!!这是unix系统资源目录)
Var:存放的程序/系统的日志文件的目录。
Mnt:当外接设备需要挂载的时候,就需要挂载到mnt目录下。

d表示文件夹,- 表示文件

在这里插入图片描述

树工具

sudo apt install tree

文件编辑

vim(编辑器之神,linux里可以畅通无阻,必学,但不是现在!)

还介绍了gedit、nano编辑器,,鸡肋

安装GCC和GDB

每次安装新的程序之前都要运行下这个:

sudo apt-get update

安装gdb

sudo apt install build-essential gdb

查看版本

gcc --version
g++ --version
gdb --version

安装CMake

– sudo apt-get update –

sudo apt-get install cmake

查看cmake版本

cmake --version

g++编译过程

在这里插入图片描述

动手操作

安装vim
新建testcpp文件夹
新建test.cpp文件
vim里设置制表符空格为4个(默认为8个)

:set ts=4

键入如下代码:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
        cout << "This is easy!" << endl;
        return 0;
}

g++编译

g++ test.cpp -o test

生成了可执行文件并运行,结果:

yg@ubuntu:~/arnold_test/testcpp$ ls
test  test.cpp
yg@ubuntu:~/arnold_test/testcpp$ ./test 
This is easy!
yg@ubuntu:~/arnold_test/testcpp$ 

根据上面预处理、编译、汇编、链接那几个步骤,生成四个文件:

yg@ubuntu:~/arnold_test/testcpp$ ls
test  test.cpp  test.i  test.o  test.s
yg@ubuntu:~/arnold_test/testcpp$ 

g++编译参数

编译带调试信息的可执行文件 -g

在这里插入图片描述

优化源代码 -O[n]

在这里插入图片描述

案例:优化等级

vim创建test_opt.cpp

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
        unsigned long int counter;
        unsigned long int result;
        unsigned long int temp;
        unsigned int five;
        int i;

        for (counter = 0; counter < 2009*2009*100/4 + 2010; counter +=(10 - 6)/4)
        {
                temp = counter/1979;
                for(i = 0; i < 20; i++)
                //每一次for循环都会进行复杂的计算
                        five = 200 * 200 / 8000;
                        result = counter;
        }

        cout << "result = " << result << endl;

        return 0;
}

生成不同等级的优化代码:

g++ test_opt.cpp -o test_opt_o
g++ test_opt.cpp -O2 -o test_opt_o2
g++ test_opt.cpp -O3 -o test_opt_o3


用time命令测试生成的每个可执行文件的的运行时间

yg@ubuntu:~/arnold_test/test_g++_optimize$ time ./test_opt_o
result = 100904034

real	0m1.390s
user	0m1.384s
sys	0m0.000s
yg@ubuntu:~/arnold_test/test_g++_optimize$ time ./test_opt_o2
result = 100904034

real	0m0.001s
user	0m0.000s
sys	0m0.000s
yg@ubuntu:~/arnold_test/test_g++_optimize$ time ./test_opt_o3
result = 100904034

real	0m0.001s
user	0m0.000s
sys	0m0.000s

-l (小写L)指定库文件和 -L 指定库文件路径

在这里插入图片描述

-I (大写i)指定头文件搜索目录

在这里插入图片描述

打印警告信息 -Wall 和关闭警告信息 -w

在这里插入图片描述

设置编译标准 -std=c++xx

在这里插入图片描述

指定输出文件名 -o

在这里插入图片描述

-D定义宏(选择开启宏或关闭宏)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

使用 man gcc 或 man g++ 查看手册

man gcc

实战:g++命令行编译

编译生成可执行文件

建立如下目录:

yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ tree
.
├── include
│   └── swap.h
├── main.cpp
└── src
    └── swap.cpp
  • main.cpp
#include <iostream>
#include "swap.h"

using namespace std;

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	cout << "交换前:a = " << a << ", " << "b = " << b << endl;
	swap(a, b);
	cout << "交换后:a = " << a << ", " << "b = " << b << endl;
	cout << "success!" << endl;
	return 0;
}

  • swap.cpp(里面不用包含swap.h也行吧?作者写多了?没写多,就是要这样写,详情见我另一篇博文)
#include "swap.h"

void swap(int &a, int &b)
{
	int temp;
	temp = a;
	a = b;
	b =temp;
}
  • swap.h
#pragma once
extern void swap(int &a, int &b);

执行编译:(由于swap.h与main.cpp不在同一目录,要用-I参数指定其路径)

g++ main.cpp ./src/swap.cpp -Iinclude

结果:

yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ ls
a.out  include  main.cpp  src
yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ ./a.out 
交换前:a = 1, b = 2
交换后:a = 2, b = 1
success!
yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ 

当然编译也能增加其他一些需要的参数:

g++ -O2 main.cpp ./src/swap.cpp -Iinclude -Wall -o main

结果:

yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ g++ -O2 main.cpp ./src/swap.cpp -Iinclude -Wall -o main
yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ ls
a.out  include  main  main.cpp  src
yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ ./main 
交换前:a = 1, b = 2
交换后:a = 2, b = 1
success!

编译生成静态库(扩展名.a),并链接生成可执行文件

用的还是之前的代码

yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ tree
.
├── include
│?? └── swap.h
├── main.cpp
└── src
    └── swap.cpp

ar归档?
在这里插入图片描述
我没在swap.cpp加include "swap.h"这句代码,编译时也没加-I../include,也能成功生成

yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ tree
.
├── include
│?? └── swap.h
├── main.cpp
├── src
│?? ├── libswap.a
│?? ├── swap.cpp
│?? └── swap.o
└── staticmain

staticmain能直接运行

编译生成动态库(扩展名.so),并链接生成可执行文件

删除上面生成的swap.olibswap.a
在这里插入图片描述

yg@ubuntu:~/arnold_test/GCC_demo_swap$ tree
.
├── include
│   └── swap.h
├── main.cpp
├── sharemain
├── src
│   ├── libswap.so
│   ├── swap.cpp
│   └── swap.o
└── staticmain

sharemain不能直接运行,要在运行时加载(调用)动态库libswap.so才行

你可以设置它运行时去找动态库的目录,

# 运行可执行文件(等号左右不能有空格!!!!)
LD_LIBRARY_PATH=src ./sharemain

当然你也可以直接把libswap.so拷贝到sharemain的目录下(不行哎!linux下同目录也搜索不到!)

GDB调试器(GNU Debugger)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

【实战】命令行调试

调试代码:sum.cpp


#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char **argv)
{
        int N = 100;
        int sum = 0;
        int i = 1;
// calculate sum from 1 to 100
        while(i <= N)
        {
                sum = sum + i;
                i = i + 1;
        }

        cout << "sum = " << sum << endl;
        cout << "The program is over." << endl;

        return 0;
}

编译生成两个文件,一个带调试功能,一个不带调试功能

g++ sum.cpp -o sum_no_gdb
g++ -g sum.cpp -o sum_yes_gdb
yg@ubuntu:~/arnold_test/gdb_test$ ls -lh
总用量 36K
-rw-rw-r-- 1 yg yg  289 Sep  8 02:32 sum.cpp
-rwxrwxr-x 1 yg yg 9.1K Sep  8 04:39 sum_no_gdb
-rwxrwxr-x 1 yg yg  20K Sep  8 04:39 sum_yes_gdb
yg@ubuntu:~/arnold_test/gdb_test$ 

可以看到,sum_yes_gdb要大一些

执行:

gdb sum_yes_gdb

开始调试

gdb sum_yes_gdb

进入调试器:ctrl + x,a
在这里插入图片描述

相应快捷指令

打断点:b + 行数

查看断点信息:i

运行程序:r

下一句代码(不进入代码):n

下一句代码(进入代码):s

打印变量:p + 变量名

跳到下一个断点:c

监视变量值:display + 变量名

执行上次执行的命令:回车键(Enter)

显示断点附近代码(调试器模式时无效):list

退出调试:q

VSCode在linux16.04下的安装及使用(以及插件,比如CMake)

安装

Linux下VSCode的安装和使用(VScode C/C++配置 CMake的使用)(GCC、GDB)(各类插件 Snippets、Code Runner、Include Autocomplete)

使用,自己看视频吧

https://www.bilibili.com/video/BV1fy4y1b7TC?p=12

插件安装

C/C++插件

CMake

CMake Tools

安装(可选):C/C++ SnippetsCode RunnerInclude Autocomplete

作者安装插件参考:
在这里插入图片描述

高频使用快捷键或操作

在这里插入图片描述
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Cmake使用

见:Cmake教程