ubuntu串口调试_Linux系统上C程序的编译与调试

1.环境配置

在Linux操作系统中（），打开终端，以管理员root模式登录

1.更新：输入命令apt

2.下载vim：输入命令apt vim -y

3.下载gcc：输入命令apt gcc -y

4.下载g++：输入命令apt g++ -y

5.下载make：输入命令apt make -y

安装成功：

2.创建一个 C 程序

【示例1】输出Hello word!

1.首先进入要创建文件的目录，然后创建一个.c文件：

例如在这里创建一个main.c文件

2.通过vi打开main.c文件

（1）输入vi，进入命令模式，在命令模式下不能进行一般的输入操作。

（2）输入 i 进入插入模式

例子：

在插入模式下，您可以执行输入操作：

输入信息后，按Esc返回命令模式：

（3）输入：进入末行模式：

（4）输入wq，回车保存退出：

3.编译C程序

在main.c中写入一段代码后，在终端输入gcc -o main main.c，对main.c文件进行编译：

这时候我们可以看到在当前目录下生成了一个可执行程序main，我们用ls -l查看的话发现这个生成的文件是有可执行权限的，也就是说可以运行了。

4.执行C程序

输入要执行的C程序的可执行程序路径：

相当于：

5.C程序的编译和链接过程

C语言源程序的后缀必须为.c，源文件存放在硬盘上是永久保存的。C语言的.c程序不能直接执行，必须经过编译、链接后才能生成计算机上能执行的二进制可执行程序，然后这个二进制可执行程序才能运行。可以使用gcc -o main main.c将不可执行的.c程序转换成可执行的二进制程序main。

程序编译的过程分为预编译、编译、汇编和链接4个步骤，通过这四个步骤将高级语言翻译成机器指令（二进制），最终的二进制机器指令可以在计算机上直接执行。

【示例】进入vi，编写一段C语言代码，初始化一个数组，并保存

1. 预编译阶段

（1）删除所有“#”，并展开所有宏定义；

（2）处理所有条件预编译指令，例如“#if”、“#ifdef”、“#endif”等。

（3）处理“#”预编译指令，将包含文件插入到预编译指令的位置；

（4）删除所有评论；

（5）增加行号和文件名标识符，以便编译器能够生成用于调试的符号信息，并在编译过程中产生编译错误和警告时显示行号；

（6）保留所有# 指令，因为编译器需要使用它们。

例子：

删除main文件后，预编译当前的main.c文件，使用gcc -E main.c -o main.i预编译main.c文件，并显示结果，可以看到生成了main.i文件：

使用 vi 打开 main.i 文件：

可以看到文件完全展开，宏也展开，并且注释被删除。

2. 编译阶段

词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、总结符号。

例子：

使用gcc -S main.i -o main.s将预编译文件main.i转换为编译文件main.s，并用vi打开main.s文件：

main.s 文件充满了汇编代码：

3.组装阶段

将汇编指令翻译成二进制格式，生成个体，并生成符号表。

例子：

使用gcc -c main.s -o main.o将编译阶段生成的main.s文件转换成汇编的二进制机器指令main.o，并用vi打开main.o文件：

main.o文件是二进制机器指令：

上图的ELF文件就是这个文件的格式。

虽然main.o是二进制指令文件，但是它并不能被执行，因为当前的main.o是将我们编写的main.c文件翻译成二进制指令。此时main.o还只是我们整个程序的一部分，因为我们自己写的代码用到了很多别人的代码，比如不是我们自己实现的，声明只放在#中，而实现是在C库函数中，所以最后必须链接起来才可以运行。所以最终的可执行程序除了自己编写的代码之外，还链接了一些会用到的基本代码，库中其实就包含了编译好的.o文件。

4. 链接阶段

（1）逐一合并，调整起始位移和段大小，合并符号表，进行符号解析，为符号分配虚拟地址。

（2）符号重定位。

例子：

使用gcc -o main main.o将汇编阶段生成的main.o文件转换为二进制可执行程序，并用vi打开main文件：

主文件是一个二进制可执行文件：

6. 通用汇编编写方法

1. 两步走

首先通过gcc -c main.c 一步生成.o文件，然后通过gcc -o main main.o 将.o文件转化为可执行文件main，并执行：

2. 一步到位

直接通过gcc -o main main.c 一步生成可执行文件main，执行：