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----  在 Linux PPC 上使用 Eclipse CDT 開發 C\C++ 程序  (http://www.scb-ycwb.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=7&id=1324)

-- 作者：wangxinxin
-- 發布時間：2010-11-15 8:45:41
-- 在 Linux PPC 上使用 Eclipse CDT 開發 C\C++ 程序

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<a name="major1">引言</a> Linux 是一個成熟的操作系統，Linux 上大多操作都基于命令行格式，隨著 Linux 的快速發展，很多版本的 Linux 平臺都提供了可視化操作界面以方便用戶進行簡單、快捷的操作，對于 Linux 平臺上最常用的 C 語言，可視化界面使用戶編譯執行 C/C++ 程序也更加直觀、方便、快捷。 PowerPC 是一種 <a href="http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%20精簡指令集">精簡指令集</a>（<a href="http://zh.wikipedia.org/zh-cn/RISC">RISC</a>）架構的 <a href="http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%20中央處理器">中央處理器</a>（<a href="http://zh.wikipedia.org/zh-cn/CPU">CPU</a>），其基本的設計源自 IBM 的 POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《 IBM Connect 電子報》 2007 年 8 月號譯為“增強 RISC 性能優化”）架構。1990 年，IBM、Apple 和 Motorola 開發 PowerPC 芯片成功，并制造出基于 PowerPC 的多處理器計算機。PowerPC 架構的特點是可伸縮性好、方便靈活。PowerPC 與其他處理器相比，其體系結構相對開放 ,Linux 一直以來都是公開其所有源代碼，兩個開放的系統最終走到一起，是自然的選擇，這也就有了 Linux PPC。作為一個軟件產品測試人員，在工作中常常會接觸到各種不同的操作系統平臺，以覆蓋不同用戶群體的實際需求，目前國內外基于奔騰處理器的 Linux 平臺是使用的較為頻繁的，但是基于 PowerPC 處理器的 Linux 使用相對較少。對于最常見的 Linux x86 平臺，通常都是去 eclipse 官方網站下載 Eclipse IDE for C/C++ 開發包來對 C 語言編寫的測試腳本實現可視化的編譯執行，但是，對于某些操作系統，比如：Linux PPC，Eclipse 官方網站并沒有直接提供可用的集成開發包，而且安裝此平臺的機器很多都是 LAB 里面的實驗機，并沒有連接外部 Internet 網絡，所以，利用 Eclipse 插件在線安裝的方法也是行不通的，為此，我們需要下載相應的針對 Linux PPC 平臺的 Eclipse 版本以及插件 CDT 進行安裝配置才能建立測試環境里需要的 C/C++ 可視化編譯環境。本文主要介紹在 Linux PPC 平臺上安裝和配置 Eclipse 和 CDT，Linux 平臺上 Eclipse 的編輯環境，調試運行環境，著重介紹如何使用 Eclipse 來快速，簡便，準確地調試 C/C++ 程序，包括對程序的單步執行，斷點用法，局部、全局變量實時監控，子函數執行監控，錯誤以及警告信息實時顯示等等內容。利用 Eclipse 強大編輯以及調試功能，可以使用戶花很短的時間完成 C/C++ 程序設計，為 Linux 平臺上 C/C++ 編程用戶提供更加人性化的設計環境；在文章的最后，我們會介紹最新發布的代號為 Helios（太陽神）的 Eclipse 3.6 在 CDT 上的新特性。 <div class="ibm-alternate-rule"> <hr/> </div> <a class="ibm-anchor-up-link" href="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/index.html#ibm-pcon">回頁首</a> <a name="major2">Eclipse CDT 安裝功略</a> <a name="minor2.1">安裝前準備</a> 安裝之前需要準備幾個重要的組件： <ol type="1"> <li>JRE(Java Runtime Environment) </li></ol> 由于 Eclipse 本身是用 Java 開發的，所以使用 Eclipse，肯定就需要安裝 JRE 環境了，一般 Linux 環境中都會有安裝好的 JRE 環境，可以 check 一下，萬一沒有，那么就需要下載一個裝上，下載地址如下：（http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html） <ol type="1"> <li>Eclipse 在安裝 CDT 插件之前，選擇一個 Eclipse 進行安裝是必不可少的步驟，選擇 Eclipse version 3.2，可以從 [http://www.eclipse.org] 下載 Eclipse 安裝包。 <li>CDT </li></ol> CDT 是 Eclipse 提供的一個插件，用它能生成 C/C++ 的編譯和執行環境，CDT 的版本也有很多，要下載與 Eclipse 相匹配的 CDT，比如安裝 eclipse 3.2 以上的版本，就需要安裝 CDT 3.1 以上的版本。 <a name="minor2.2">安裝 JRE</a> 大多數 Linux 環境中都安裝了 JRE，在拿到機器以后，我們可以檢查一下機器的環境，確保 JRE 的正確運轉，檢查過程如圖 1 所示： <a name="fig1">圖 1. JRE 下載及安裝</a> <img height="152" alt="圖 1. JRE="JRE" 下載及安裝" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image001.jpg" width="504"/> <a name="minor2.3">安裝 Eclipse（在 Linux PPC suse10 環境）</a> 到指定網站下載 Eclipse 安裝壓縮包（注意：Linux 平臺上的包也分好幾種，一定要根據本身系統的類型下載相應的安裝包）：eclipse-SDK-3.2.1-linux-gtk-ppc.tar.gz 建立一個工作目錄，并將 Eclipse 安裝包進行解壓縮，將產生一個新的目錄 eclipse. 如圖 2 所示 : <a name="fig2">圖 2. Eclipse PPC 安裝包</a> <img height="76" alt="圖 2. Eclipse="Eclipse" PPC="PPC" 安裝包" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image002.jpg" width="508"/> 進入 eclipse 目錄，可以看到安裝的詳細內容，如圖 3 所示： <a name="fig3">圖 3. Eclipse PPC 安裝解壓包</a> <img height="68" alt="圖 3. Eclipse="Eclipse" PPC="PPC" 安裝解壓包" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image003.jpg" width="448"/> <a name="minor2.4">安裝 CDT</a> <ol type="1"> <li>下載匹配于 Eclipse 3.2.1 的 CDT 壓縮軟件包，下載地址在：http://www.eclipse.org/downloads/download.php?file=/tools/cdt/releases/callisto/dist/3.1.1/。 <li>將下載的壓縮包解壓：tar – zxvf org.eclipse.cdt-3.1.1-linux.ppc.tar.gz，解壓后的文件會自動存在 eclipse 的安裝子目錄 plugins 下面，如圖 4 所示： </li></ol> <a name="fig4">圖 4. CDT 解壓包</a> <img height="254" alt="圖 4. CDT="CDT" 解壓包" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image004.jpg" width="486"/> <ol type="1"> <li>完成解壓縮后，還需要將 cdt 文件拷貝到 /usr/local/eclipse/plugins/ 目錄下，才能完成 cdt 的安裝。 </li></ol> <div class="ibm-alternate-rule"> <hr/> </div> <a class="ibm-anchor-up-link" href="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/index.html#ibm-pcon">回頁首</a> <a name="major3">Eclipse CDT 編輯環境</a> Eclipse CDT 提供了多功能的編輯器，可以方便用戶編寫 C/C++ 程序，提供了語法高亮顯示、語法即時檢測、錯誤以及警告信息注釋、doc 查詢、變量檢查、模塊檢查、源碼折疊等一系列功能，對于在 Linux 平臺上編寫程序的工程師，書寫 C/C++ 程序是一件很麻煩的事情，我們都希望有這么一個利器，能方便快捷地處理這些工作，很幸運，Eclipse CDT 幫我們實現了這一切。安裝好 Eclipse CDT 以后，可以通過 VNC 來進入其圖形化操作界面，為此，我們先在 Linux 機器上啟動一個 VNC 的 session，如下圖 5 所示： <a name="fig5">圖 5. 啟動 vnc</a> <img height="166" alt="圖 5. 啟動 vnc" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image005.jpg" width="484"/> 然后，我們可以在本地 windows 機器上通過 VNC 客戶端登陸 Linux 機器，并通過 eclipse 可執行程序打開 Eclipse 編輯環境，如圖 6 所示： <a name="fig6">圖 6. Eclipse 編輯環境</a> <img height="378" alt="圖 6. Eclipse="Eclipse" 編輯環境" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image006.jpg" width="504"/> 第一次登陸 eclipse 的時候，會要求輸入一個目錄作為工作空間，我們可以在 Linux 機器上找一個空間充足的目錄作為日后的工作空間（workspace）。 <div class="ibm-alternate-rule"> <hr/> </div> <a class="ibm-anchor-up-link" href="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/index.html#ibm-pcon">回頁首</a> <a name="major4">配置 C/C++ 程序運行調試環境</a> <a name="minor4.1">創建工程、文件</a> <ol type="1"> <li>創建一個新工程（也可以在一個已存在的工程中加入你自己的工程） <li>在菜單‘ File ’中選擇 New ‘ Project ’。 </li></ol> 從彈出的列表中選擇‘ Managed Make C Project ’（若選擇 Managed Make C Project，Eclipse CDT 編譯環境會自動為我們建立 make file，若選擇 Standard Make C Project，則必須程序員自己寫 make file；如圖 7 所示： <a name="fig7">圖 7. 選擇編譯方式</a> <img height="302" alt="圖 7. 選擇編譯方式" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image007.jpg" width="494"/> 4. 選擇‘ Next ’ 5. 在彈出的面板中，輸入 Project Name，該工程會放在之前建立的工作空間 (workspace) 目錄內。如圖 8 所示： <a name="fig8">圖 8. 工程創建對話框</a> <img height="330" alt="圖 8. 工程創建對話框" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image008.jpg" width="502"/> 6 ．選擇‘ Next ’，接下來選擇項目類型，我們選擇默認的可執行即可。如圖 9 所示： <a name="fig9">圖 9. 配置模式選擇</a> <img height="465" alt="圖 9. 配置模式選擇" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image009.jpg" width="489"/> 7 ．單擊‘ Finish ’完成當前工作，一個名為 test 的工程就建立了。接下來，我們可以建立一個 C\\C++ 的源程序：（1）. 在菜單\'File\' 里面選擇 NewSource file，在彈出的對話框中輸入 C 源程序文件名，如圖 10 所示： <a name="fig10">圖 10. 輸入編譯源文件</a> <img height="291" alt="圖 10. 輸入編譯源文件" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image010.jpg" width="484"/> （2）．單擊\'Finish\'完成文件建立工作。（3）．在彈出的對話框里，我們可以編輯 c 程序了，如圖 11 所示： <a name="fig11">圖 11. 程序編輯界面</a> <img height="441" alt="圖 11. 程序編輯界面" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image011.jpg" width="456"/> <a name="minor4.2">配置運行調試對話框</a> 首先，對于要運行調試的工程文件，在 eclipse 主界面上選擇菜單‘ Run ‘，并在彈出下拉框中選擇’ Debug ’，再修改如下配置（選擇工程文件），如圖 12 所示： <a name="fig12">圖 12. 選擇工程文件</a> <img height="302" alt="圖 12. 選擇工程文件" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image012.jpg" width="537"/> 對于需要添加 Program Argument 的程序，我們可以為新建項目增加 Argument，CDT 插件也提供了這方面的接口，打開 Debug 對話框，并在項目中 argv items in “(x)= Arguments” 添加相應的 Argument。如圖 13 所示： <a name="fig13">圖 13. 選擇工程文件</a> <img height="322" alt="圖 13. 選擇工程文件" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image013.jpg" width="515"/> <div class="ibm-alternate-rule"> <hr/> </div> <a class="ibm-anchor-up-link" href="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/index.html#ibm-pcon">回頁首</a> <a name="major5">CDT 調試運行過程</a> 任何程序的調試與運行都是密不可分的，從程序工程師的角度來看，一個程序從編寫完畢到最后成功完成，都是一個運行、修改、調試、再運行、再修改、再調試。。。的過程。Eclipse CDT 提供了完整的調試運行環境。 <a name="minor5.1">CDT 運行程序</a> 對于選中的工程文件，在 Eclipse 主界面上選擇菜單‘ Run ‘，并在彈出下拉框中選擇’ Run ’，如圖 14 所示：紅線框住的區域表示程序的整個運行過程和結果都可以看到。 <a name="fig14">圖 14. EPIC 運行程序界面</a> <img height="516" alt="圖 14. EPIC="EPIC" 運行程序界面" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image014.jpg" width="553"/> <a name="minor5.2">Eclipse CDT 調試程序（俗稱‘ Debug ’程序）</a> 相比較運行程序而言，這一過程顯得復雜得多，這也是這篇文件的精髓所在，前面都是為這一步在做必要地鋪墊。對于程序員而言，調試程序是不可避免的，通常將要調試的線程掛起，然后利用單步執行方式來實現對整個程序的一行一行代碼地執行，同時，觀察每一步運行的結果，以及掌握運行過程中變量的變化情況。 Eclipse CDT 提供了多種調試操作功能以方便用戶實現在編程中的切實需求，包括單步執行、跳入子函數、跳出子函數、斷點設置、斷點取消、直接執行語句段直至斷點位置等等。 <ol type="1"> <li>Step Over– 單步執行函數、循環 loop、或執行其他普通語句。正待執行的代碼行在 EPIC 編輯器中會被高亮顯示出來，此時，線程處于掛起狀態，在 Debug 視圖工具條中按下這個功能圖標 (<img height="23" alt="" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image015.gif" width="30"/>)（相應的快捷鍵是‘ F6 ’）后，該行語句將被執行，完畢后，將自動跳轉到下一行待執行語句，并使其呈高亮顯示狀態，該線程繼續掛起等待下一步指令。 <li>Step Into– 可以執行進入函數、循環 loop、或執行其他普通語句。在 Debug 視圖工具條中按下這個功能圖標 (<img height="27" alt="" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image016.gif" width="25"/>)（相應的快捷鍵是‘ F5 ’），該功能類同上述‘ Step Over ’，不同之處在與：如果該語句中含有子函數，循環等結構，‘ Step Over ’是直接后臺執行完這些子函數或是循環，并返回結果。但是‘ Step Into ’卻會按執行棧的順序執行方式，依次跳入子函數或循環提供單步執行的功能。 <li>Step Return– 這一功能是針對執行過程已經進入子函數后，可以從當前代碼行開始直接后臺執行完該子函數剩余代碼并返回，不用再單步執行該子函數。在 Debug 視圖工具條中按下這個功能圖標 (<img height="23" alt="" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image017.gif" width="30"/>)（相應的快捷鍵是‘ F7 ’）。 </li></ol> 在主界面中選擇菜單‘ Run ‘ -> ’ Debug ’ , 就進入程序調試狀態了，我們可以選擇調試操作方式，包括單步執行、跳到最近的下一個斷點再執行，跳入子函數等等，針對這些操作過程中，對于工程師來說，始終關注的都是整個程序的運轉情況以及掌握每一步執行操作完成后相關變量的變化情況，為此，我們有必要介紹一些視圖，利用這些視圖，我們可以更好的掌握程序的調試狀況，以利于下一步操作。首先，進入調試界面接口，可以在主界面中選擇：Window-> Show View ->Debug，在彈出來的視圖里，可以管理在工作區的正在被調試或是運行程序，它顯示了一個工程框架、工作過程中的程序運行狀況等等。如圖 15 所示： <a name="fig15">圖 15. CDT 調試窗口</a> <img height="422" alt="圖 15. CDT="CDT" 調試窗口" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image018.jpg" width="511"/> 變量視圖能夠顯示程序在運行過程中的變量的值以及其實時變化情況，這一功能對于調試工作來說是尤為重要的，變量是程序的‘血液‘，程序代碼就是通過變量來連接的，掌握變量的情況，就是掌握整個程序的運行狀況。在變量視圖里面，可以看到變量棧的框架結構，它顯示變量的原始狀態，包括結構體變量、哈希變量、list 變量或是對象等等。如圖 16 所示： <a name="fig16">圖 16. 變量顯示窗口</a> <img height="250" alt="圖 16. 變量顯示窗口" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image019.jpg" width="518"/> 斷點視圖可以顯示該程序文件中所有的斷點、它們的狀態以及位置。在這個視圖里，可以通過選擇一個或斷點，并激活對應斷點的程序文本框，來設定、使之無效或是取消斷點。如圖 17 所示： <a name="fig17">圖 17. 斷點視圖</a> <img height="265" alt="圖 17. 斷點視圖" src="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/images/image020.jpg" width="520"/> <div class="ibm-alternate-rule"> <hr/> </div> <a class="ibm-anchor-up-link" href="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ecl-cdt/index.html#ibm-pcon">回頁首</a> <a name="major6">總結</a> 綜上所述，我們已經看到了一個 Linux 平臺上集編輯、編譯、調試 C/C++ 程序為一體的圖形化的工具，它解決了若干年來一直困擾著 Linux 程序員的對于在 Linux 平臺上調試運行 C/C++ 語言程序很麻煩的問題，它簡潔明了、功能強大的編輯環境也給 C/C++ 語言編程者帶來了另外一種享受。最重要的是獲取這一切，您都采取的是免費的方式，因為所有的組件都是開源的，所以這是一款非常值得推薦的軟件工具。2010 年 6 月 23 日，代號為太陽神的 Eclipse 3.6 正式發布，該版本同步更新的項目將有 39 個，其中就包括對 CDT 的更新，太陽神中包括的 CDT 項目改善了調試（Debug）支持，首先，新的 DSF/GDB 調試接口與現有的 CDI/GDB 接口基本相當，此外，引進了新的 Eclipse C/C++ 調試器（EDC）可選組件，為 Windows 和 Linux 操作系統 API 提供了直接的調試器接口，更為重要的是，引入了新的 Codan 靜態分析框架，在編譯前提供語義分析錯誤報告。 
說明：上面顯示的是代碼內容。您可以先檢查過代碼沒問題，或修改之后再運行.