Linux学习之路4

本文介绍了Linux开发中的核心工具和技术。主要内容包括：1）静态库与动态库的制作与使用，对比了两者的特点和适用场景；2）makefile的编写方法，展示如何实现自动化编译；3）main函数参数的使用和环境变量操作；4）gdb调试工具的使用，包括安装、常用命令、调试core文件和正在运行的程序。文章通过具体示例演示了各种技术的实际应用，为Linux开发提供了实用的技术参考。重点强调了动态库的优势和

雨夜星辰.

847人浏览 · 2026-01-11 22:59:08

雨夜星辰. · 2026-01-11 22:59:08 发布

1、静态库和动态库

在实际开发中，我们把通用的函数和类分文件编写，称之为库。在其它的程序中，可以使用库中的函数和类。

一般来说，通用的函数和类不提供源代码文件（安全性、商业机密），而是编译成二进制文件。

库的二进制文件有两种：静态库和动态库。

一、静态库

1）制作静态库

g++ -c -o lib库名.a 源代码文件清单

2）使用静态库

不规范的做法：

g++ 选项源代码文件名清单静态库文件名

规范的做法：

g++ 选项源代码文件名清单 -l库名 -L库文件所在的目录名

3）静态库的概念

程序在编译时会把库文件的二进制代码链接到目标程序中，这种方式称为静态链接.

如果多个程序中用到了同一静态库中的函数或类，就会存在多份拷贝.

4）静态库的特点

静态库的链接是在编译时期完成的，执行的时候代码加载速度快.
目标程序的可执行文件比较大，浪费空间.
程序的更新和发布不方便，如果某一个静态库更新了，所有使用它的程序都需要重新编译.

二、动态库

1）制作动态库

g++ -fPIC -shared -o lib库名.so 源代码文件清单

2）使用动态库

不规范的做法：

g++ 选项源代码文件名清单动态库文件名

规范的做法：

g++ 选项源代码文件名清单 -l库名 -L库文件所在的目录名

运行可执行程序的时候，需要提前设置

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:要追加的文件所在目录的完整路径

echo $LD_LIBRARY_PATH #查看是否成功追加

环境变量。

3）动态库的概念

程序在编译时不会把库文件的二进制代码链接到目标程序中，而是在运行时候才被载入.

如果多个进程中用到了同一动态库中的函数或类，那么在内存中只有一份，避免了空间浪费问题.

4）动态库的特点

程序在运行的过程中，需要用到动态库的时候才把动态库的二进制代码载入内存。
可以实现进程之间的代码共享，因此动态库也称为共享库。
程序升级比较简单，不需要重新编译程序，只需要更新动态库就行了。

三、优先使用动态库

如果动态库和静态库同时存在，编译器将优先使用动态.

2、makefile

在实际开发中，项目的源代码文件比较多，按类型、功能、模块分别存放在不同的目录和文件中，哪些文件需要先编译，那些文件后编译，那些文件需要重新编译，还有更多更复杂的操作。

make是一个强大的实用工具，用于管理项目的编译和链接。make需要一个编译规则文件makefile，可实现自动化编译。

一.测试代码1(makefile文件)

INCLUDEDIR=-I/home/wucz/tools -I/home/wucz/api

LIBDIR=-L/home/wucz/tools -L/home/wucz/api



all:demo01 demo02 demo03



demo01:demo01.cpp

        g++ -o demo01 demo01.cpp $(INCLUDEDIR) $(LIBDIR) -lpublic -lmyapi

        cp demo01 /tmp/.



demo02:demo02.cpp

        g++ -o demo02 demo02.cpp $(INCLUDEDIR) $(LIBDIR) -lpublic -lmyapi



demo03:demo03.cpp

        g++ -o demo03 demo03.cpp $(INCLUDEDIR) $(LIBDIR) -lpublic -lmyapi



clean:

        rm -f demo01 demo02 demo03

测试代码2:

# 指定编译的目标文件是libpublic.a和libpublic.so

all:libpublic.a \

    libpublic.so



# 编译libpublic.a需要依赖public.h和public.cpp

# 如果被依赖文件内容发生了变化，将重新编译libpublic.a

libpublic.a:public.h public.cpp

        g++ -c -o libpublic.a public.cpp



libpublic.so:public.h public.cpp

        g++ -fPIC -shared -o libpublic.so public.cpp



# clean用于清理编译目标文件，仅在make clean才会执行。

clean:

        rm -f libpublic.a libpublic.so

3、main函数的参数

一、main函数的参数

main函数有三个参数，argc、argv和envp，它的标准写法如下：

int main(int argc,char *argv[],char *envp[])

{

    return 0;

}

argc 存放了程序参数的个数，包括程序本身。

argv 字符串的数组，存放了每个参数的值，包括程序本身。

envp 字符串的数组，存放了环境变量，数组的最后一个元素是空。

在程序中，如果不关心main()函数的参数，可以省略不写。

二、操作环境变量

1）设置环境变量

int setenv(const char *name, const char *value, int overwrite);

name 环境变量名。

value 环境变量的值。

overwrite 0-如果环境不存在，增加新的环境变量，如果环境变量已存在，不替换其值；非0-如果环境不存在，增加新的环境变量，如果环境变量已存在，替换其值。

返回值：0-成功；-1-失败（失败的情况极少见）。

注意：此函数设置的环境变量只对本进程有效，不会影响shell的环境变量。如果在运行程序时执行了setenv()函数，进程终止后再次运行该程序，上次的设置是无效的。

2）获取环境变量的值

char *getenv(const char *name);

三、示例

#include <iostream>

using namespace std;



int main(int argc,char *argv[],char *envp[])

{

  if (argc!=4)

  {

    cout << "表白神器程序的使用方法：./demo 追求者姓名 被追求者姓名 表白内容\n";

    return -1;

  }



  cout << argv[1] << "开始向" << argv[2] << "表白。\n";

  cout << argv[3] << endl;

  cout << argv[1] << "表白完成。\n";



  return 0;



  cout << "一共有" << argc << "个参数。\n";



  // 显示全部的参数。

  for (int ii=0;ii<argc;ii++)

  {

    cout << "第" << ii << "个参数：" << argv[ii] << endl;

  }

  // 显示全部的环境变量。

  for (int ii=0;envp[ii]!=0;ii++)  // 环境变量数组最后一个元素是0。

  {

    cout << envp[ii] << endl;

  }



  // 设置环境变量AA。

  setenv("AA","aaaa",0);



  // 显示环境变量AA的值。

  cout << "AA=" << getenv("AA") << endl;



  return 0;

}

4、gdb的常用命令

如果程序有问题，不要问别人为什么会这样，而是立即动手调试。

一、安装gdb

sudo apt update
sudo apt install -y gdb

二、gdb常用命令

如果希望程序可调试，编译时需要加-g选项，并且，不能使用-O的优化选项。

gdb 目标程序:

命令	简写	命令说明
set args		设置程序运行的参数。例如：./demo 张三西施我是一只傻傻鸟设置参数的方法是： set args 张三西施我是一只傻傻鸟
break	b	设置断点，b 20 表示在第20行设置断点，可以设置多个断点。
run	r	开始运行程序, 程序运行到断点的位置会停下来，如果没有遇到断点，程序一直运行下去。
next	n	执行当前行语句，如果该语句为函数调用，不会进入函数内部。 VS的F10
step	s	执行当前行语句，如果该语句为函数调用，则进入函数内部。VS的F11 注意了，如果函数是库函数或第三方提供的函数，用s也是进不去的，因为没有源代码，如果是自定义的函数，只要有源码就可以进去。
print	p	显示变量或表达式的值，如果p后面是表达式，会执行这个表达式。
continue	c	继续运行程序，遇到下一个断点停止，如果没有遇到断点，程序将一直运行。 VS的F5
set var		设置变量的值。假设程序中定义了两个变量： int ii; char name[21]; set var ii=10 把ii的值设置为10； set var name="西施"。
quit	q	退出gdb。

注意：在gdb中，用上下光标键可以选择执行过的gdb命令。

三、示例

#include <iostream>

using namespace std;



void show(const char *name1,const char *name2,const char *message)

{

  cout << name1 << "开始表白。\n";

  cout << name2 << "：" << message << endl;

}



int main(int argc,char *argv[],char *envp[])

{

  if (argc!=4)

  {

    cout << "表白神器程序的使用方法：./demo 追求者姓名 被追求者姓名 表白内容\n"; return -1;

  }

  cout << "表白前的准备工作一。\n";

  cout << "表白前的准备工作二。\n";

  cout << "表白前的准备工作三。\n";

  cout << "表白前的准备工作四。\n";

  cout << "表白前的准备工作五。\n";



  show(argv[1],argv[2],argv[3]);



  cout << "表白完成。\n";



  for (int ii=0;ii<10;ii++)

  {

    string str="这是第"+to_string(ii)+"个武装直升机";

    cout << str << endl;

  }



  return 0;

}

5、gdb调试core文件

如果程序在运行的过程中发生了内存泄漏，会被内核强行终止，提示“段错误（吐核/核心已转储）”，内存的状态将保存在core文件中，方便程序员进一步分析。

Linux缺省不会生成core文件，需要修改系统参数。

调试core文件的步骤如下：

1）用ulimit -a查看当前用户的资源限制参数；

2）用ulimit -c unlimited把core file size改为unlimited；(此为临时改法,下次连接时不生效)

3）运行程序，产生core文件；

4）运行gdb 程序名 core文件名；

5）在gdb中，用bt查看函数调用栈。

代码示例：

#include <cstring>

#include <iostream>

using namespace std;

void xc91(const int bh,const string xm)

{

  char *ptr=nullptr;

  *ptr=78;

  //strcpy(ptr,xm.c_str());

}
int main(){
    xc91(69,"库里库里库里库里");
    
    return 0;

}

6、gdb调试正在运行中的程序

gdb 程序名 -p 进程编号

新建一个连接或终端对当前运行的程序调试

被调试的程序会暂停运行,并由调试的那一端控制,调试退出后继续运行.

#进程编号获取
ps -ef |grep 进程名
#展示结果的第二列即为进程ID(编号)

代码示例：

#include <unistd.h>

#include <iostream>

using namespace std;



void xc66(const int bh,const string xm)

{

  for (int ii=0;ii<10000;ii++)

  {

    sleep(1);

    cout << "ii=" << ii << endl;

  }

}
void aa(const int no,const string name)

{

  bb(3,"黑塔");

}



int main()

{

  aa(8,"火花");



  return 0;

}

在gdb中，用bt查看函数调用栈。