Ⅰ. 软件包安装
本文采用 Ubuntu 20.04.3 LTS 进行演示。
首先我们需要检查Linux系统是否配置了C语言环境，即编译器（gcc/g++）和调试器（gdb）。
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gcc -v
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g++ -v
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gdb -v
若系统已配置好C语言环境，请直接进入第二步。若未配置好环境，则需要我们自己配置。
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#一次性安装编译链
sudo apt install build-essential
#或者安装所需要的编译链
sudo apt install gcc
sudo apt install g++
sudo apt install gdb
Ⅱ. gcc/g++常用编译指令
gcc 与 g++ 分别是 gnu 的 c & c++ 编译器 gcc/g++ 在执行编译工作的时候，总共需要4步：
- 预处理：生成 .i 的预处理文件 [预处理器cpp]
- 编译：将预处理文件转换成.s的汇编文件 [编译器egcs]
- 汇编：将汇编文件变为目标代码(机器代码)生成 .o 的目标文件 [汇编器as]
- 链接：链接目标代码、库文件和启动文件，生成可执行程序（Windows为.exe；Linux为.out） [链接器ld]
1.gcc -E source_file.c
-E，只执行到预处理，直接输出预处理结果。
2.gcc -S source_file.c
-S，只执行源代码到汇编代码的转换，输出汇编代码。
3.gcc -c source_file.c
-c，只执行源代码到目标文件的转换，输出目标文件。
4.gcc (-E/S/c/) source_file.c -o output_filename
-o，指定输出文件名，可以配合以上三种标签使用，可以被省略，以默认名称输出。 -E，预编译结果将被输出到标准输出端口（通常是显示器） -S，生成名为source_file.s的汇编代码 -c，生成名为source_file.o的目标文件。 无标签情况：生成名为output_filename.out的可执行文件
5.gcc -g source_file.c
-g，生成供调试用的可执行文件，可以在gdb中运行。由于文件中包含了调试信息因此运行效率很低，且文件也大不少。这里可以用strip命令重新将文件中debug信息删除，这时会发现生成的文件甚至比正常编译的输出更小了，这是因为strip把原先正常编译中的一些额外信息（如函数名之类）也删除了，用法为 strip a.out。
6.gcc -s source_file.c
-s，直接生成与运用strip同样效果的可执行文件（删除了所有符号信息）。
7.gcc -O source_file.c
-O（大写的字母O），编译器对代码进行自动优化编译，输出效率更高的可执行文件。 -O 后面还可以跟上数字指定优化级别，如： gcc -O2 source_file.c 数字越大，越加优化。但是通常情况下，自动的东西都不是太聪明，太大的优化级别可能会使生成的文件产生一系列的bug。
8.gcc -Wall source_file.c
-W，在编译中开启一些额外的警告（warning）信息。-Wall，将所有的警告信息全开。
9.gcc source_file.c -L/path/to/lib -I/path/to/include -L，指定函数库所在的文件夹，本例中链接器会尝试搜索/path/to/lib文件夹。
-I， 指定头文件所在的文件夹，本例中预编译器会尝试搜索/path/to/include文件夹。
更多关于Linux下使用gdb进行调试以及makefile文件编写可参考博客LinuxC语言编程02:编译与调试C程序，跟我一起写makefile。
Ⅲ. 示例
在工作区文件夹建立include、lib、src和output四个文件夹，分别用于存储用户编写的头文件、编写头文件对应的源码、main.cpp和输出。同时在相应文件夹编写创建对应程序，目录树如下。
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├── include
│ └── test.h
├── lib
│ ├── test.cpp
├── output
└── src
└── main.cpp
通过对目录树的分析可知，我们首先需要将test.cpp编译为目标文件test.o，再链接main.cpp test.o，从而生成可执行文件。
test.h
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#pragma once
void test();
test.cpp
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#include <stdio.h>
#include "test.h"
void test(){
printf("Hello!\n");
}
main.cpp
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#include <stdio.h>
#include "test.h"
int main(void){
test();
return 0;
}
为了更方便的进行编译和输出，在工作区文件夹下建立bin文件夹并创建build.sh脚本。
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├── bin
│ └── build.sh
├── include
│ └── test.h
├── lib
│ ├── test.cpp
│ └── test.o
├── output
│ └── output
└── src
└── main.cpp
build.sh
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cd ../src
g++ main.cpp /home/pyq/Project/Test/lib/test.cpp -o /home/pyq/Project/Test/output/output -I /home/pyq/Project/Test/include -I /usr/include
cd ../output
./output
进入bin文件夹，并通过如下命令执行脚本。
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sh ./build.sh
Ⅳ Visual Studio Code
为了更加便利的在Linux下编写与调试C语言，我们采用Visual Studio Code。
4.1 在Ubuntu Software中安装
打开Ubuntu Software搜索Visual Studio Code，输入密码并下载。
4.2 使用apt源安装
Visual Studio Code 在官方的微软 Apt 源仓库中可用。想要安装它，按照下面的步骤来：
1.以 sudo 用户身份运行下面的命令，更新软件包索引，并且安装依赖软件
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sudo apt update
sudo apt install software-properties-common apt-transport-https wget
2.使用 wget 命令插入 Microsoft GPG key
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wget -q https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc -O- | sudo apt-key add -
3.启用 Visual Studio Code 源仓库，输入
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sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://packages.microsoft.com/repos/vscode stable main"
4.一旦 apt 软件源被启用，安装 Visual Studio Code 软件包
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sudo apt install code
5.当一个新版本被发布时，你可以通过你的桌面标准软件工具，或者在你的终端运行命令，来升级 Visual Studio Code 软件包
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sudo apt update
sudo apt upgrade
4.3 开启Visual Studio Code
打开VS Code可通过两种方法，即activities和命令行。
- 直接在activities中搜索Visual Studio Code，双击打开
- 在terminal中通过
code filename，打开名为filename的文件夹
Ⅴ. 在Visual Studio Code中创建C项目
Visual Studio Code汉化可通过Chinese插件。
安装C/C++插件。
创建Ⅲ. 示例中的文件目录树（不含bin目录）。
5.1 扩展头文件目录
在创建C项目时，往往我们会编写相应的自定义头文件，因此我们需要进行配置使得cpp文件可以找到相应的头文件。
crtl+shift+p打开设置，输入edit configuration，选择C/C++：编辑配置(JSON)，生成.vscode文件夹和c_cpp_properties.json 。
.vscode用于保存VS Code工作区配置文件，c_cpp_properties.json 用于保存相应参数和配置。
默认生成的c_cpp_properties.json如下。
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{
"configurations": [
{
"name": "Linux",
"includePath": [
"${workspaceFolder}/**"
],
"defines": [],
"compilerPath": "/usr/bin/gcc",
"cStandard": "gnu17",
"cppStandard": "gnu++14",
"intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
}
],
"version": 4
}
我们只需更新“include”参数即可。
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{
"configurations": [
{
"name": "Linux",
"includePath": [
"${workspaceFolder}/**",
"${workspaceFolder}/include/**"
],
"defines": [],
"compilerPath": "/usr/bin/gcc",
"cStandard": "gnu17",
"cppStandard": "gnu++14",
"intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
}
],
"version": 4
}
5.2 编译
Visual Studio Code作为编辑器，不认识我们书写的代码，已经需要转换为何种形式，因此需要我们告诉Visual Studio Code做什么。
ctrl+shft+b配置生成任务，选择C/C++:g++生成活动文件夹（编译器/usr/bin/g++），在.vscode文件夹下生成task.json文件。
task.json用于保存编译命令即前面演示的g++ -o等命令。
默认生成的tasks.json如下。
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{
"version": "2.0.0",
"tasks": [
{
"type": "cppbuild",
"label": "C/C++: g++ 生成活动文件",
"command": "/usr/bin/g++",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"-g",
"${file}",
"-o",
"${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}"
],
"options": {
"cwd": "${fileDirname}"
},
"problemMatcher": [
"$gcc"
],
"group": "build",
"detail": "编译器: /usr/bin/g++"
}
]
}
我们需要进行更改的参数为“args”，这里用于保存shell具体执行的编译指令。关于Visual Studio Code中预定义变量可参考官方文档。此外我们还需要更改“group”变量，使得我们按下ctrl+shift+b时执行生成任务。
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{
"version": "2.0.0",
"tasks": [
{
"type": "cppbuild",
"label": "C/C++: g++ 生成活动文件",
"command": "/usr/bin/g++",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"-g",
"${file}",
"${workspaceFolder}/lib/*.cpp",
"-o",
"${workspaceFolder}/output/${fileBasenameNoExtension}",
"-I",
"${workspaceFolder}/include"
],
"options": {
"cwd": "${fileDirname}"
},
"problemMatcher": [
"$gcc"
],
"group": {
"isDefault": true,
"kind": "build"
},
"detail": "编译器: /usr/bin/g++"
}
]
}
使用ctrl+shift+b执行任务。
可以看到无论是编辑器配置还是其他插件，本质还是在shell中执行gcc/g++指令，指令内容即tasks.json中args参数内容。
成功生成后将在output文件下生成可执行文件，在终端即可执行。
5.3 调试
调试C程序，可通过f5，选择C++(GDB/LLDB)，在.vscode目录下生成launch.json文件用于调试。
默认生成的launch.json如下。
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{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "g++ - 生成和调试活动文件",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
"args": [],
"stopAtEntry": false,
"cwd": "${fileDirname}",
"environment": [],
"externalConsole": false,
"MIMode": "gdb",
"setupCommands": [
{
"description": "为 gdb 启用整齐打印",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
},
{
"description": "将反汇编风格设置为 Intel",
"text": "-gdb-set disassembly-flavor intel",
"ignoreFailures": true
}
],
"preLaunchTask": "C/C++: g++ 生成活动文件",
"miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb"
}
]
}
我们只需要更改"program"参数，将tasks.json中目标文件的保存参数即-o后面一行替换当前内容即可。
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{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "g++ - 生成和调试活动文件",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "${workspaceFolder}/output/${fileBasenameNoExtension}",
"args": [],
"stopAtEntry": false,
"cwd": "${fileDirname}",
"environment": [],
"externalConsole": false,
"MIMode": "gdb",
"setupCommands": [
{
"description": "为 gdb 启用整齐打印",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
},
{
"description": "将反汇编风格设置为 Intel",
"text": "-gdb-set disassembly-flavor intel",
"ignoreFailures": true
}
],
"preLaunchTask": "C/C++: g++ 生成活动文件",
"miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb"
}
]
}
使用f5即可进行调试。
