C++linux高并发服务器项目实践 day2

静态库的制作
- 静态库命名规则
- 静态库的制作
动态库的制作
- 命名规则
- 制作
- 使用
- 动态库与静态库的区别
- 解决动态库连接失败问题
- 静态库和动态库的对比
- - 静态库的优缺点
  - 动态库的优缺点
Makefile
- 什么是Makefile
- Makefile文件命名和规则
- Makefile的使用
- 工作原理
- 变量
- ubuntu 22.04.2版本的中文输入法设置
- 模式匹配
- 函数
- - $(wildcard PATTERN..)
  - $(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)
GDB调试
- 什么是GDB
- 准备工作
- GDB命令

静态库的制作

库的定义和特点详情请看隔壁c++阶段学习的day10查看

静态库命名规则

Linux: libxxx.a
- lib:固定前缀
- xxx:库的名字，自定义
- .a:固定后缀
windows:libxxx.lib

静态库的制作

gcc获得.o文件
将.o文件打包，使用ar工具(archive)

ar rcs libxxx.a xxx.o xxx.o
r- 将文件插入备存文件中 c-建立备存文件 s-索引

sudo apt install tree

安装tree插件，用来更方便的查看目录下文件

将隔壁做的mylib.h、mylib.c 、mydll.c、mydll.h文件通过vscode传入虚拟机后，使用下列代码生成.o文件

gcc -c mylib.c

这里我尝试了编译mydll.c文件，因为这个文件为动态库文件，故编译阶段会报错。编译完成后，可以通过ls命令查看生产了mylib.o文件

.h作为头文件不需要编译
在这里插入图片描述
若一个完整程序如上图，想要在linux中编译main.c
需要输入代码

gcc main.c

但是这时会报错，找不到头文件，也找不到库中定义的引用

所以完整运行代码应该为

gcc main.c -o app -I ./include/ -l calc -L ./lib
这里的calc为静态库的名称而非文件夹名
大写I是找头文件小写L是找静态库

动态库的制作

命名规则

LInux：libxxx.so
- lib:固定前缀
- xxx:库的名字，自定义
- .so:固定后缀
Windows:libxxx.dll

制作

gcc 得到.o文件，得到和位置无关的代码

gcc -c -fpic/-fPIC a.c b.c

gcc得到动态库

gcc -shared a.o b.o -o libcalc.so

使用

跟静态库类似，使用动态库时，需要制定好头文件和库文件的目录

gcc main.c -o main -I include/ -L lib/ -l calc

这样直接执行，会动态库加载失败

动态库与静态库的区别

静态库：GCC进行链接时，会把静态库中代码打包到可执行文件中
动态库：GCC进行链接时，动态库的代码不会被打包到可执行文件中
程序启动之后，动态库会被动态加载到内存中，通过ldd命令检查动态库依赖关系

ldd main.c

解决动态库连接失败问题

如何定位共享文件呢？

当系统加载可执行代码时，能够知道其所依赖的库的名字，但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统的动态载入器来获取该绝对路径。对于elf格式的可执行程序，是由ld-linux.so来完成，它先后搜索elf文件的DT_RPATH段–》环境变量LD_LIBRARY_PATH—》/etc/ld.so.cache文件列表–》/lib/，/usr/lib目录找到库文件后将其载入内存

env

用于查看当前环境变量，一般由键和值，中间以‘=’连接
且一个键可以有多个值，多个值之间，以‘:’连接

方法一
可以使用以下代码，来改变环境变量，以此导入动态库，主要是需要：后面的东西

export LD_LIBRARY_PATH= $LD_LIBRARY_PATH:/home/Linux/lesson06/lib

以这种方法配置的环境变量为临时配置，当关闭当前终端，打开别的终端时，依然会报错，编译失败

方法二
在home目录下，用vim打开bashrc，使用ctrl+g跳转最后一行，o来插入上面那行代码
然后ESC进入Command模式，输入下述代码，回车就可以强制保存并退出

:wq

输入以下代码，使修改生效，两段代码效果一致

. .bashrc
source .bashrc

我这里报了export:“” :not a valid identifier，应该是环境变量写错了，检查后发现，是在export的后面一长串里面加了空格，切记在linux中这种地方不能加空格

同理，用以下代码进入管理员权限下的地址添加以上修改内容，同样是在末尾加入

sudo vim /etc/profile
因为是管理员权限进入的，所以要输入密码
source /etc/profile
用这个代码使修改生效

用以下代码可以查看修改完的环境变量是否生效

ldd 加上已经编译好文件
echo $LD_LIBRARY_PATH

方法三
用以下代码进入对应文件，换行后添加需要的路径

sudo vim /etc/ld.so.conf

因为/etc/ld.so.cache是二进制文件，我们没有权限直接修改，故我们需要进入conf来间接修改它

使用下面的代码来使用该修改

sudo ldconfig

方法四
将动态库文件，放入/lib/，/usr/lib目录
但是不推荐这种方法，因为该目录下有很多库文件，容易找不到，后期不容易修改

静态库和动态库的对比

静态库的优缺点

优点：

静态库被打包到应用程序中加载速度快
发布程序无需提供静态库，移植方便

缺点：

消耗系统资源，浪费内存
更新、部署、发布麻烦

动态库的优缺点

优点：

可以实现进程间资源共享（共享库）
更新、部署、发布简单
可以控制何时加载动态库

缺点：

加载速度比静态库慢
发布程序时需要提供依赖的动态库

Makefile

什么是Makefile

Makefile带来的好处就是“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。make是一个命令工具，是一个解释Makefile文件中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命令

Makefile文件命名和规则

文件命名：makefile或者Makefile
Makefile规则：
- 一个Makefile文件中可以有一个或者多个规则

目标 ...: 依赖 ...
	命令（shell 命令）
	...

	- 目标：最终要生成的文件（伪文件除外）
 	- 依赖：生成目标所需要的文件或是目标
 	- 命令：通过执行命令对依赖操作生成目标（命令前必须Tab缩进）
 - Makefile中的其他规则一般都是为了第一条规则服务的

Makefile的使用

对于若干个.c文件，想要使用Makefile来处理他们，需要用

vim Makefile

命令来新建一个Makefile文件，其中内容按照上述的规则来输入
例如：

app:sub.c add.c mult.c div.c main.c
	gcc sub.c add.c mult.c div.c main.c -o app

同时想要使用Make命令，还需要安装make插件

sudo apt install make

输入以下指令，来运行makefile

make

工作原理

命令在执行之前，需要先检查规则中的依赖是否存在
- 如果存在，执行命令
- 如果不存在，向下检查其他的规则，检查有没有一个规则是用来生成这个依赖的，如果找到了，则执行该规则中的命令
检测更新，在执行规则中的命令时，会比较目标和依赖文件的时间
- 如果依赖的时间比目标的时间晚，需要重新生成目标
- 如果依赖的时间比目标的时间晚，目标不需要更新，对应规则中的命令不需要被执行

正常来说只执行第一个规则，下面的规则只有用到才执行
更新哪怕源文件只是多了个换行符，make命令后，也会重新加载对应规则

变量

自定义变量
变量名 = 变量值 var = hello
预定义变量
AR：归档维护程序的名称，默认值为ar
CC：C编译器的名称，默认为cc
CXX：C++编译器的名字，默认值为g++
$@：目标的完整名称
$<：第一个依赖文件的名称
$^：所有的依赖文件
获取变量的值
$(变量名)

ubuntu 22.04.2版本的中文输入法设置

在设置里面将系统语言调成中文后
在键盘界面，选择汉语，然后点+号，选择汉语，选择智能拼音
就能在vm中输入拼音和中文了

模式匹配

%.o:%.c

 -  %:通配符，匹配一个字符串
 - 两个%匹配的是同一个字符串

%.o:%.c
gcc -c $< -o $@

函数

$(wildcard PATTERN…)

-$(wildcard PATTERN…)

功能：获取指定目录下指定类型的文件列表
参数：PATTERN指的是某个或多个目录下的对应的某种类型的文件，如果有多个目录，一般使用空格间隔
返回：得到的若干个文件的文件列表，文件名之间使用空格间隔

例如：

$(wildcard *.c ./sub/*.c)

返回值格式：a.c b.c c.c d.c e.c f.c

$(patsubst ,, )

$(patsubst ,, )

功能：查找中的单词（单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分割）是否符合模式，如果匹配的话，则以替换
可以包括通配符’%‘，表示任意长度的字串。如果中也包含’%‘，那么，中的这个’%'将是中的那个%所代表的字串。（可以用‘\’来转义，以‘%’来表示真实含义的‘%’字符）
返回：函数返回被替换过后的字符串

例如：