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[2）编译程序，编译选项中需要加上 -g](#2）编译程序，编译选项中需要加上 -g)
前言：
从此篇章开始就到我们的linux/c++进阶篇章了，那么在这一篇中我们先来讲解一下我们的前置所需内容。也就是我们学linux时必须得会的一些技术。
一、man手册的解析以及使用
1、什么是man手册？
我们不妨看看linux是怎么给我们解释的
那么其实就是linux系统提供的有关函数或指令介绍的相关帮助手册，可以在该手册也中查看函数、指令的功能，说白了就是相关操作的使用说明书，一共有七章内容，主要使用前三章，第一章是shell指令相关说明，第二章是系统调用函数相关说明（重点），第三章是库函数（重要）
2、man手册的使用
只需要键入 man + 相关函数/指令即可
退出手册：键入 q
比如我们想看看ls的指令
如果想要查看C语言库函数相关功能，需要安装相关库
cpp
// ubuntu
sudo apt install man-pages man-pages-devel
// centos
sudo yum install man-pages man-pages-devel然后我们就可以查看了：
二、常用内核提供的函数库
1、文件的操作：open（）、read（）、write()、close()、lseek() 等等
2、进程控制函数：fork（）、exit()、wait（）、execl（）等等
3、信号操作：kill（）、signal（）等等
4、网络通信：socket()、bind()、listen() 等等
虽然我们还没讲，但我们可以来看看例子
cpp
#include<iostream>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
#include<stdio.h>
#include<error.h>
#include<unistd.h>
using namespace std;
int main(){
//1、定义文件描述符，并打开文件
int fd = -1;
if((fd = open("./test.txt", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0664)) ==-1){
perror("open error");
return -1;
}
//2、读写文件
write(fd, "hello", strlen("hello"));
//3、关闭文件
close(fd);
}三、使用GDB调试程序
1、两种bug信息
在linux系统下，当程序出现bug时，linux终端会给大家两种不同的信息
警告（warning）：有时的警告是不影响可执行程序的产生
错误（error）：错误如果不改正，是不能生产可执行程序的
警告可以被忽略，继续产生可执行程序，但是错误必须更改后才能产生可执行程序
如果你用过gcc，那么就会发现相比于gcc编译器，g++编译器要求更加严格，当然这点了解即可。
2、什么是GDB？
我们可以看官网是怎么说的：https://www.sourceware.org/gdb/
------ GDB, GNU项目调试器，允许您查看一个程序执行时"内部"发生了什么，或者一个程序崩溃时 正在做什么。
3、GDB是干什么的？
当然下一句就是我们的信息
gdb只干四件事：
**●**启动程序，指定可能影响其行为的任何内容。
**●**使程序在指定条件下停止。
**●**检查程序停止时发生了什么。
**●**更改程序中的内容，这样您就可以尝试纠正一个错误的影响，并继续了解另一个错误。
4、GDB如何使用
1）准备我们的程序：
cpp
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int main(){
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
for(int i=0;i<5;i++){
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}2）编译程序，编译选项中需要加上 -g
cpp
g++ -g xxx.cpp -o xxx3）启动gdb调试
cpp
gdb ./xxx
4）gdb常用指令
quit（q）：表示退出gdb调试
run（r）：表示执行可执行程序，如果没有设置断点，则将整个程序从头到尾执行一遍
list（l）：展示可执行程序的相关行信息，默认展示10行
list m,n ：表示展示从m行到n行的信息
list func：表示展示func函数旁边的相关程序
break（b）：表示设置断点，当调试器将程序运行到断点所在位置后，会暂停于此
break 行号：表示在某行设置断点
break func：表示在指定的函数处设置断点
info break：查看所有断点的信息
delete breakpoint 断点编号：表示删除指定的断点
next（n）：表示执行下一条语句
continue（c）：表示从断点处继续向后执行，直到遇到下一个断点或者程序结束
step（s）：能够跳入到指定函数中，查看相关函数内部代码
print（p）：变量名/地址 :表示打印指定变量或地址信息
5）gdb使用小技巧
shell ：后面可以跟终端指令，表示执行终端相关操作
set logging on：设置开启日志功能，会在当前目录中生成一个gdb.txt文件记录接下来的调试内容
watchpoint ：观察点，如果设置的观察点的值发生改变，则会将该值的旧值和新值全部展示出来
6）gdb调试出错的文件
当一个可执行程序出现错误时，会产生一个core文件，用于查看相关错误信息
linux系统默认是不产生core文件，需要进行相关设置后才能产生
通过 ulimit -a 查看所有linux的限制内容
通过 ulimit -c unlimited来设置core文件的个数
查看错误原因
7）gdb调试其他正在运行的进程
./可执行程序 & ：表示将可执行程序后台运行，不占用当前终端
四、动态库与静态库
1、库是什么？
库在linux中是一个二进制文件，它是由 .cpp文件（不包含main函数）编译而来，其他程序如果想要使用该源文件中的函数时，只需在编译生成可执行程序时，链接上该源文件生成的库文件即可。库中存储的是二进制文件，不容易被窃取知识产权，做到了保护作用。
库在linux系统中分为两类，分别是静态库和动态库
windows：
***.lib：静态库
***.dll：动态库
linux：
***.a：静态库
***.so：动态库
-
静态库：在程序编译链接时，库的代码被完整地复制到最终的可执行文件中。程序运行时不再需要原来的静态库文件。
-
动态库：在程序编译链接时，只在可执行文件中记录需要使用的动态库中的符号（函数、变量等），而不复制库的代码。程序运行时，由操作系统动态地将动态库加载到内存，多个程序可以共享同一个动态库在内存中的副本。
2、为什么引入库？
在下述案例中，主程序要是有的源程序代码，在add.cpp中，如果项目结束后，到了交付阶段，由于主程序的生成需要其他程序联合编译，那么就要将源程序打包一起发给老板，这样该程序的开发者自身的价值就不大了，该项目的知识产权就很容易被窃取。为了保护我们的知识产权，我们引入了库的概念
编译选项：
-c：仅编译，生成.o目标文件；
-fPIC：生成位置无关代码（动态库必备）；
-shared：生成动态库；
-static：强制静态链接（需系统安装静态库版本，如 libc.a）；
-L：指定库的搜索路径；
-l：指定库名；
我们现在来实战一下
3、静态库及其制作
概念 ：将一个***.cpp的文件编译生成一个 lib***.a的二进制文件，当你需要使用该源文件中的函数时， 只需要链接该库即可，后期可以直接调用
静态体现在：在使用g++编译程序时，会将你的文件和库最终生成一个可执行程序（把静态库也放入到可执行程序中），每个可执行程序单独拥有一个静态库，体积较大，但执行效率较高
1）编译生成静态库
cpp
g++ -c ***.cpp -o ***.o 只编译不链接生成二进制文件
ar -crs lib***.a ***.o 编译生成静态库
如果有多个.o文件共同编译生成静态库 ：ar -crs lib***.a ***.o xxx.o ...
ar:用于生成静态库的指令
c:用于创建静态库
r:将文件插入或者替换静态库中同名文件
s:重置静态库索引2）使用静态库
cpp
g++ main.cpp -L 库的路径 -l库名 -I 头文件的名字
实战完后，我们会发现我们的文件是不是有点乱啊，我们现在分文件来搞一下。
4、动态库及其制作
概念 ：将一个***.cpp的文件编译生成一个 lib***.so的二进制文件，当你需要使用该源文件中的函数时，只需要链接该库即可，后期可以直接调用
动态体现在：在使用g++编译程序时，会将你的文件和库中的相关函数的索引表一起生成一个可执行程序，每个可执行程序只拥有函数的索引表，当程序执行到对应函数时，会根据索引表，动态寻找相关库所在位置进行调用，体积较小，执行效率较低，但是可以多个程序共享同一个动态库，所以，动态库也叫共享库。
1）编译生成动态库
cpp
g++ -fPIC -c ***.cpp -o ***.o 编译生成二进制文件
g++ -shared ***.o -o lib***.so 依赖于二进制文件生成一个动态库值得一提的是**，跟我们静态库不一样，这里的两个指令可以合成一个指令**
cpp
g++ -fPIC -shared ***.cpp -o lib***.so 
2）使用动态库
cpp
g++ main.cpp -L 库的路径 -l库名 -I 头文件的名字
运行出错是因为我们动态库必须要放在我们的系统路径里面，也就是我们系统的lib64文件中
3）以上错误内容的解决方案
方式1：更改路径的宏
cpp
export LD_LIBRARY_PATH=库的路径
只是临时有效
方法2：将自己的动态库放入到系统的库函数目录中 (/lib64 /usr/lib64)
在用这个方法之前，如果我们用过之前那个方法，我们需要把之前库的路径改回系统路径：
cpp
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib64
但这种方法不推荐使用，可能会污染路径
方法3：将库路径写入 /etc/ld.so.conf，执行 ldconfig 更新缓存
方法4：用 -Wl,-rpath=/path/to/so 参数，将库路径嵌入可执行文件（推荐工业级使用）
后面两种方法在此就不再演示了，大家可以自己去玩玩。
5、两者的核心区别
|-------------|-----------------------------------------------|---------------------------------------------------------|
| 维度 | 静态库（.a） | 动态库（.so） |
| 链接阶段 | 编译时静态链接，将库代码复制到可执行文件中 | 编译时动态链接，仅记录库的引用信息，运行时才加载库 |
| 可执行文件大小 | 较大（包含库代码） | 较小（仅包含引用） |
| 内存占用 | 多个程序使用同一库时，会在内存中存在多份副本 | 多个程序共享同一份库代码（内存中仅一份），节省内存 |
| 更新维护 | 库更新后，依赖它的程序需重新编译链接 | 库更新后，无需重新编译程序，直接替换库文件即可（需保证接口兼容） |
| 运行依赖 | 不依赖外部库文件，可独立运行 | 依赖动态库文件，运行时若库缺失则报错 |
| 链接速度 | 较快（直接复制代码） | 较慢（需处理动态引用） |
| 使用场景 | 1. 程序需独立部署（无外部依赖）；2. 库体积小，更新频率低；3. 对运行时性能要求极高 | 1. 多个程序共享同一库（如系统库 libadd.so）；2. 库体积大，更新频率高；3. 需动态扩展功能 |
结语
那么关于linux/c++进阶篇前置的部分基础讲解就到这里了。
我是YYYing，后面还有更精彩的内容，希望各位能多多关注支持一下主包。
无限进步， 我们下次再见。
---⭐️ 封面自取 ⭐️---
