Linux实验一：Linux环境及编程工具

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一、实验目的

1、掌握Linux C开发过程中的基本概念；
2、掌握如vim，GCC，GDB等开发工具的使用。

二、实验内容

  将参考代码录入到test1.c文件中，编译执行后发现结果与预期不一致，请使用GDB调试， 完成字符串反序输出功能。

三、实验环境

虚拟机软件：VMware 16 Pro
Linux操作系统版本：CentOS-7-64位

四、参考代码

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <string.h>
5. int reverse_str(char *string);
7. int main (void) {
8. char string[]= "Linux C Tools : GCC and GDB";
9. printf("The original string is %s \n", string);
10. reverse_str(string);
11. }
13. int reverse_str(char *str){
14. char *new_str;
15. int i,size;
16. size = strlen(str);
17. if((new_str=(char *) malloc (size + 1))==NULL){
18. return -1;
19. }
21. for (i=0;i<size;i++)
22. new_str[size-1]=str[i];
23. new_str[size+1]=' ';
24. printf("The reverse string is %s\n",new_str);
25. free(new_str);
26. return 0;
27. }

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五、实验步骤

步骤1. 编辑源代码test1.c

1. mkdir test1
2. cd test1
3. vim test1.c

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步骤2. 编译源代码test1.c

首先要安装GCC编译器：

1. yum install gcc

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再进行编译：

1. gcc test1.c -o test1 -g

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运行：

1. ./test1

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步骤3. 调试test1

1. gdb test1

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（1）回顾调试的基本方法：跟踪语句执行过程，观察执行结果；

（2）设置断点的三种基本方法：
① b
② b if condition_expression
③ b

调试，设置断点在21行和24行，并运行至21行和24行：

（3）查看中间输出结果：
① p
② set print element 0
p 或

说明：GDB中查看字符串变量值可通过“set print element 0”命令，一次性显示字符串所有内容；

（4）分析中间结果，修改22行语句为new_str[size - i-1] = str;

步骤4. 重新编译运行test1.c

1. gcc test1.c -o test1 -g

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1. ./test1

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六、实验结果

最后正确的代码和运行结果如下：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <string.h>
5. int reverse_str(char *string);
7. int main (void) {
8. char string[]= "Linux C Tools : GCC and GDB";
9. printf("The original string is %s \n", string);
10. reverse_str(string);
11. }
13. int reverse_str(char *str){
14. char *new_str;
15. int i,size;
16. size = strlen(str);
17. if((new_str=(char *) malloc (size + 1))==NULL){
18. return -1;
19. }
21. for (i=0;i<size;i++)
22. new_str[size - i-1] = str[i];
23. new_str[size+1]=' ';
24. printf("The reverse string is %s\n",new_str);
25. free(new_str);
26. return 0;
27. }

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七、实验总结

  本次实验，我学到了许多关于Linux环境的基础知识和常用工具的使用技巧，并进行了实际操作和练习。
  通过实验，我更加熟悉了Linux操作系统的基本结构、文件系统、用户管理等方面的知识，掌握了常用的命令行操作。在实验中，我学习了常用的编程工具，如文本编辑器（例如Vi/Vim）、编译器（例如GCC）、调试器（例如GDB）等。通过实验，我能够熟练地使用这些工具进行代码编辑、编译和调试。
  通过GCC，我学会了如何将C/C++源代码编译成可执行文件。掌握了编译命令的语法和参数选项，比如指定输出文件名、调试信息等。使用GCC编译C语言代码很简单，例如，只需在终端中输入gcc test1.c -o test1 -g。其中，test1是编译后生成的可执行文件的名称，test1.c是要编译的C源代码文件。通过这个命令，gcc会将C源代码编译为可执行文件，并将其命名为test1。GCC提供了丰富的调试支持，我学会了如何在编译时生成调试信息，并使用GDB进行程序调试。通过设置断点、查看变量和内存状态，我能够有效地找出程序中的问题并进行调试修复。
  总的来说，通过《Linux环境及编程工具》的学习和实验，我不仅对Linux操作系统有了更深入的理解，还掌握了许多实用的编程工具和技能，这些对我的日常工作和项目开发都具有很大的帮助。