《后台开发核心技术与应用实践》(二)

    xiaoxiao2021-03-25  117

    常用STL的使用 1 string2 vector3 map5 set 编译 1编译与链接2makefile的撰写3目标文件 调试 1strace2gdb3top4ps5Valgrind

    3. 常用STL的使用

    3.1. string

    (1)string类的实现(使用strlen、strcpy、strcat、strcmp等,注意判NULL)。 (2)C++字符串和C字符串的转换:data()以字符形式返回字符串内容,但不添加’\0\;c_str()返回一个以’\0’结尾的字符数组;copy()把字符串内容复制或写入既有的c_string或字符数组内。 (3)string和int互转:snprintf()、strtol/strtoll/strtoull. (4)常用成员函数:capacity()、max_size()、size()、length()、empty()、resize()

    3.2. vector

    (1)容器大小size()指元素个数,容量capacity()指分配的内存大小 (2)遍历:for(int i=0;i<a.size();++i、for(iter=ivector.begin();iter!=ivector.end();iter++)、for_each (3)查找find()、删除erase()/pop_back()、增加insert()/push_front(),注意for 循环遍历删除时的坑:for语句条件里删除元素时,返回值指向已删除元素的下一个位置,不是删除元素时则直接++ (4)reserve()提前设定容量大小;swap()强行释放vector所占内存

    3.3. map

    (1)map内部自建一颗红黑树,具有对数据自动排序的功能。须回顾二叉树、红黑树。。。 (2)插入pair数据、数组方式插入、数据方式覆盖插入 (3)遍历:利用前向迭代器、利用反向迭代器、数组方式 (4)查找find()、删除erase()、排序less/greater

    3.5. set

    (1)创建、插入元素、删除元素、查找元素等。。

    4.编译

    4.1.编译与链接

    (1)过程:预处理(prepressing),编译(compilation),汇编(assembly),链接(linking) (2)预处理:主要处理那些源代码文件只能够的以”#”开始的预编译指令。比如“#include”、“#define”,过滤所有注释,添加行号,保留#pragma编译器指令等 (3)编译:扫描(词法分析)、语法分析、语义分析、源代码优化、代码生成和目标代码优化 (4)链接:把各个模块之间相互引用的部分都处理好,使得各个模块之间能够正确的衔接。 原理:把一些指令对其他符号地址的引用加以修正。链接过程主要包括了地址和空间分配、符号决议和重定位等 (5)静态链接库和动态链接库

    1.动态链接库有利于进程间资源共享; 2.动态链接库升级容易,用静态库则需要重新编译; 3.许多进程或应用程序可在磁盘上共享动态库的一个副本,可节省内存和减少交换操作,节省磁盘空间; 4.静态链接库在编译的时候将库函数装载到程序中,执行速度更快。

    (6)g++和gcc

    1.后缀为.c的,gcc将其当作C程序,而g++当作是C++程序;后缀为.cpp的,两者都认为是C++程序; 2.编译阶段,g++会自动调用gcc,两者等价;但因为gcc不能自动和C++程序使用的库链接,所以通常用g++来完成链接,所以通常直接用g++编译、链接; 3.extern”C”与gcc/g++并无关系。

    4.2.makefile的撰写

    (1)书写规则,第一部分为依赖关系,第二部分为生成目标的方法:

    target : prerequisites <tab>command <tab>command

    target也就是一个目标文件,可以是.o文件,也可以是执行文件,还可以是一个标签(Label)。 prerequisites就是,要生成那个target所需要的文件或是目标。 command也就是make需要执行的命令(任意的Shell命令)。这里要注意的是在命令前面要加上一个tab键,不是空格,是按一个tab键按出来的空格。 (2)make clean用于清除编译产生的二进制文件,保留源文件:

    clean: @echo "cleaning project" -rm main *.o @echo "clean completed"

    在rm命令前面加了一个小减号的意思就是,也许某些文件出现问题,但不要管,继续做后面的事 (3)变量,用$(objects)的方式来使用 (4)$@扩展成当前规则的目的文件名;$<扩展成依靠列表中的第一个依靠文件;$^ 扩展成整个依靠列表(除掉重复文件名)

    4.3.目标文件

    (1)目标文件:源代码编译后但是没有进行链接的那些中间文件,比如win下的.obj文件、linux下的.o文件,与可执行文件的内容以及格式很类似。

    目标文件中的内容至少有编译后的机器指令代码、数据。还包括连接时所需要的一些信息,比如符号表、调试信息、字符串等。一般,目标文件会将这些信息按照不同的属性进行分段(其实就是多个一定长度的区域)。

    (2)ELF文件主要由文件头(ELF header)、代码段(.text)、数据段(.data)、.bss段、只读数据段(.rodata)、段表(section table)、符号表(.symtab)、字符串表(.strtab)、重定位表(.rel.text)如下图所示: (3)代码段与数据段分开的原因:

    1.权限分别管理。对进程来说,数据段是可读写的,指令段是只读的。这样可以防止程序指令被改写。 2.指令区与数据区的分离有助于提高程序的局部性,有助于对CPU缓存命中率的提高。 3.当系统运行多个改程序的副本的时候,他们对应的指令都是一样的,此时内存只需要保留一份改程序的指令即可。当然,每个副本进程的数据区域是不一样的,他们是进程私有的

    (4)阅读ELF文件的工具readelf;获得二进制文件里符号的工具nm;减少目标文件大小的工具strip

    5.调试

    5.1.strace

    (1)通过跟踪系统调用观察程序在后台所做的事情 (2)跟踪信号传递 (3)统计系统调用

    5.2.gdb

    (1)常用调试命令

    命令描述backtrace(或bt)查看各级函数调用及参数finish连续运行到当前函数返回为止,然后停下来等待命令frame(或f) 帧编号选择栈帧info(或i) locals查看当前栈帧局部变量的值list(或l)列出源代码,接着上次的位置往下列,每次列10行list 行号列出从第几行开始的源代码list 函数名列出某个函数的源代码b 行号在第几行设置断点b 函数名在函数处设置断点next(或n)执行下一行语句print(或p)打印表达式的值,通过表达式可以修改变量的值或者调用函数quit(或q)退出gdb调试环境set var修改变量的值start开始执行程序,停在main函数第一行语句前面等待命令step(或s)执行下一行语句,如果有函数调用则进入到函数中

    (2)用gdb分析、定位coredump文件

    5.3.top

    实时显示系统中各个进程的资源占用状况 使用参考

    5.4.ps

    列出刚刚那一时刻正在运行的进程快照

    参数功能a显示所有进程-a显示同一终端下的所有程序-A显示所有进程c显示进程的真实名称-N反向选择-e等于“-A”e显示环境变量f显示程序间的关系-H显示树状结构r显示当前终端的进程T显示当前终端的所有程序u指定用户的所有进程-au显示较详细的资讯-aux显示所有包含其他使用者的行程-C<命令>列出指定命令的状况–lines<行数>每页显示的行数–width<字符数>每页显示的字符数–help显示帮助信息–version显示版本显示

    5.5.Valgrind

    (1)Valgrind包括如下工具:

    1.Memcheck。这是valgrind应用最广泛的工具,一个重量级的内存检查器,能够发现开发中绝大多数内存错误使用情况,比如:使用未初始化的内存,使用已经释放了的内存,内存访问越界等。这也是本文将重点介绍的部分。 2.Callgrind。它主要用来检查程序中函数调用过程中出现的问题。 3.Cachegrind。它主要用来检查程序中缓存使用出现的问题。 4.Helgrind。它主要用来检查多线程程序中出现的竞争问题。 5.Massif。它主要用来检查程序中堆栈使用中出现的问题。 6.Extension。可以利用core提供的功能,自己编写特定的内存调试工具

    (2)linux下典型C程序内存空间布局: (3)堆/栈的区别

    1)申请方式: 栈区内存由系统自动分配,函数结束时释放;堆区内存由程序员自己申请,并指明大小,用户忘释放时,会造成内存泄露,不过进程结束时会由系统回收。 2)申请后系统的响应: 只要栈的剩余空间大于所申请的空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出;堆区,空闲链表,分配与回收机制,会产生碎片问题(外部碎片)–>(固定分区存在内部碎片(分配大于实际),可变分区存在外部碎片(太碎无法分配))。 3)申请大小的限制:栈是1或者2M,可以自己改,但是最大不超过8M;堆,看主机是多少位的,如果是32位,就是4G 4)申请效率:栈由系统自动分配,速度较快,程序员无法控制;堆是由new分配的内存,一般速度较慢,而且容易导致内存碎片,但是用起来方便! 5)存储内容:栈,函数调用(返回值,各个参数,局部变量(静态变量不入栈));堆,一般在堆的头部用一个字节存放堆的大小,堆中的具体内容由程序员安排。 6)存取效率的比较:栈比堆快,Eg :char c[] = /”1234567890/”;char *p =/”1234567890/”;读取c[1]和p[1],c[1]读取时直接吧字符串中的元素读到寄存器cl中,而p[1]先把指针值读到edx中,再根据edx读取字符,多一次操作。 7)管理方式不同:栈,数据结构中的栈;堆,链表 8)生长方向:栈,高到低;堆,低到高

    (4)Valgrind安装/使用 使用参考

    《后台开发核心技术与应用实践》(一) 《后台开发核心技术与应用实践》(二) 《后台开发核心技术与应用实践》(三) 《后台开发核心技术与应用实践》(四)

    转载请注明原文地址: https://ju.6miu.com/read-14336.html

    最新回复(0)