文本编辑工具 与 g++ 编译进阶

vim a.cpp
# ── 进入后处在「普通模式」──
i                                       # 按 i 进入插入模式（左下角出现 -- INSERT --）
# 输入以下代码：
#   #include <bits/stdc++.h>
#   using namespace std;
#   int main() { return 0; }
Esc                                     # 回到普通模式（左下角 -- INSERT -- 消失）
:wq                                     # 冒号进入命令行模式，w=写入 q=退出

# ── 三个救命场景 ──
# 场景1：改乱了想放弃修改
:q!                                     # 强制退出，不保存
# 场景2：文件是只读的（例如权限不足）
:w !sudo tee %                          # 以管理员身份写入（需谨慎）
# 场景3：卡在奇怪的模式里
Esc Esc Esc                             # 连按 Esc，一定能回到普通模式

" ── 基础配置（推荐人人都加）──
set nu                  " 显示行号：报错信息里的行号立刻能定位
set tabstop=4           " 一个 Tab 显示为 4 个空格
set shiftwidth=4        " 自动缩进也按 4 个空格
set expandtab           " 把 Tab 自动转成空格（避免混合缩进）
set autoindent          " 新行继承上一行缩进
set mouse=a             " 允许鼠标选择与滚动（新手友好）
set backspace=2         " 退格键可以删除到行首
syntax on               " 语法高亮

" ── 进阶：用 F5 一键编译运行 ──
map <F5> :w<CR>:!g++ % -O2 -Wall -std=c++17 -o %< && ./%<<CR>

# ① 预处理：看头文件被展开成什么样（输出很大，通常重定向到文件）
g++ -E a.cpp -o a.i
wc -l a.i                      # 一个 #include <bits/stdc++.h> 可能展开成几万行

# ② 编译成汇编（可以看看你的代码被翻译成什么）
g++ -S a.cpp -o a.s
head -n 20 a.s

# ③ 汇编成目标文件（注意 -c 只编译不链接）
g++ -c a.cpp -o a.o
file a.o                      # → ELF 64-bit relocatable object

# ④ 链接成可执行文件（这一步才会用到库）
g++ a.o -o a
./a < in.txt > out.txt

# 日常一条命令等价于上面 4 步
g++ a.cpp -O2 -Wall -std=c++17 -o a

# 多个文件编译时，中间产物可以复用（改一个文件只重编一个）
g++ -c a.cpp -O2 -o a.o
g++ -c b.cpp -O2 -o b.o
g++ a.o b.o -o prog

# ① 交卷版：要快、要稳、看得见警告
g++ a.cpp -O2 -Wall -Wextra -std=c++17 -o a

# ② 调试版：要能进 GDB，行为要"老实"
g++ a.cpp -g -O0 -Wall -o a_dbg

# ③ 查错版：让程序自己报告越界与 UB
g++ a.cpp -g -O0 -fsanitize=address,undefined -Wall -o a_san
./a_san < in.txt > out.txt
# 一旦越界，程序会直接停下并打印出错位置与栈信息

a.cpp:9:23: warning: 'ans' may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
~~~~~ ~ ~~~ ~~~~~~~  ~~~~~  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  │   │  │    │        │                      │                                 │
  │   │  │    │        │                      └─ 具体说明（这里：ans 可能未初始化）
  │   │  │    │        └─────────────────── 等级（warning 警告 / error 错误 / note 补充）
  │   │  │    └──────────────────────────── 列号
  │   │  └───────────────────────────────── 行号  ← 直接跳过去改这一行
  │   └──────────────────────────────────── 文件名
  └──────────────────────────────────────── 警告类别开关（可用 -Wno-xxx 关闭，但强烈不建议）

// 陷阱1：宏没有给参数加括号
#define MUL(a, b) a * b

cout << MUL(2 + 3, 4) << endl;   // 展开成 2 + 3 * 4 = 14，而不是期望的 20！
// 正确写法：每个参数和整体都加括号
#define MUL(a, b) ((a) * (b))

// 陷阱2：以为定义了 DEBUG 就会输出，其实名字写错了
#ifdef DEBUG
    cerr << "n = " << n << endl;
#endif
// 编译时必须写 -DDEBUG（区分大小写）；写成 -Ddebug 则这段代码被整段丢弃

// 陷阱3：用 static_assert 在编译期就拦住错误
static_assert(sizeof(long long) == 8, "long long 必须是 8 字节");

# 用 -E 查看宏展开后的真实代码（配合 grep 精确定位）
g++ -E a.cpp | grep -n "2 + 3"
# 1234:cout << 2 + 3 * 4 << endl;   ← 一眼看出优先级错了

# 用 -D 打开调试开关（注意大小写与等号写法）
g++ a.cpp -DDEBUG -o a            # DEBUG 被定义 → 调试输出生效
g++ a.cpp -DDEBUG=1 -o a          # 带值定义

# 用 -dM 列出所有预定义宏（排查"为什么某段代码没被编进去"）
g++ -dM -E - < /dev/null | grep -i "cplusplus\|debug"
# #define __cplusplus 201703L        ← 说明当前按 C++17 编译

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    int n; cin >> n;
    int ans;                       // ❌ 没有初始化！
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        int x; cin >> x;
        if (x > 0) ans += x;       // 读的是一个"垃圾值"
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    ios::sync_with_stdio(0);
    int n; cin >> n;
    long long ans = 0;              // ✅ 初始化为 0，同时用 long long
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        long long x; cin >> x;
        if (x > 0) ans += x;
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 5;
int a[N];                              // 只有 5 个元素
int main() {
    int n = 8; cin >> n;               // 若输入 8，就会越界
    for (int i = 0; i < n; i++) a[i] = i;   // ❌ i 到 7，越界
        long long s = 0;for (int i = 0; i < n; i++) s += a[i];
    cout << s << endl;
    return 0;
}

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAXN = 100005;            // ✅ 按数据范围上界开，再多开 5 个
int a[MAXN];
int main() {
    ios::sync_with_stdio(0);
    int n; cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; i++) cin >> a[i];
    long long s = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) s += a[i];
    cout << s << endl;
    return 0;
}

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define MUL_BAD(a, b) a * b            // ❌ 漏了括号
#define MUL_OK(a, b)  ((a) * (b))     // ✅ 参数与整体都加括号
#define MAXN 100005

int main() {
    cout << MUL_BAD(2 + 3, 4) << endl;   // 期望 20
    cout << MUL_OK(2 + 3, 4) << endl;    // 期望 20

#ifdef DEBUG
    cerr << "[调试] MAXN = " << MAXN << endl;
    static_assert(MAXN >= 100000, "MAXN 太小，会 RE");
#endif
    return 0;
}

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// ✅ 用 inline 函数替代函数式宏：有类型检查，无优先级陷阱
inline long long mul(long long a, long long b) { return a * b; }
// ✅ 用 constexpr 常量替代常量宏：编译器会检查类型
constexpr int MAXN = 100005;

int main() {
    cout << mul(2 + 3, 4) << endl;        // 20，参数按值传递，天然正确
#ifdef DEBUG
    cerr << "[调试] MAXN = " << MAXN << endl;
#endif
    return 0;
}

# ① 查错版（本地自测）
g++ abc.cpp -g -O0 -fsanitize=address,undefined -Wall -Wextra -std=c++17 -o abc_san
./abc_san < in.txt > out_san.txt

# ② 交卷版（正式产物）
g++ abc.cpp -O2 -Wall -Wextra -std=c++17 -o abc
./abc < in.txt > out.txt

# ③ 两个版本结果应当一致（不一致说明存在 UB！）
diff out.txt out_san.txt
# 无输出 = 一致 = 没有依赖未定义行为

#!/bin/bash
# 用法：bash build.sh [debug|release] 源文件
set -u

MODE="${1:-release}"
SRC="${2:-main.cpp}"
NAME="${SRC%.cpp}"              # 去掉 .cpp 后缀

case "$MODE" in
  debug)
    FLAGS="-g -O0 -Wall -Wextra -std=c++17 -fsanitize=address,undefined"
    OUT="${NAME}_debug"
    ;;
  release)
    FLAGS="-O2 -Wall -Wextra -std=c++17"
    OUT="${NAME}_release"
    ;;
  *)
    echo "用法：bash build.sh [debug|release] 源文件"
    exit 2
    ;;
esac

echo "模式：$MODE"
echo "命令：g++ $SRC $FLAGS -o $OUT"

g++ "$SRC" $FLAGS -o "$OUT"
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "编译成功 → ./$OUT"
else
    echo "编译失败，请按上面的错误信息修改源码"
    exit 1
fi

# 把编译输出全部存起来（警告与错误都走 stderr）
g++ main.cpp -O2 -Wall -Wextra -std=c++17 -o main 2> build.log

# 只看 error，并带行号
grep -n "error" build.log
# 7:...error: expected ';' before 'cout'
# 20:...error: 's' was not declared in this scope

# 统计各类问题的数量（判断"是集中改一处还是到处都要改"）
grep -c "error" build.log
grep -c "warning" build.log

# 只挑高危警告
grep -n -E "uninitialized|sign-compare|array-bounds" build.log

# 统计"哪个文件问题最多"（多文件工程时很有用）
grep -o "^[A-Za-z0-9_/.]*\.cpp" build.log | sort | uniq -c | sort -rn

#!/bin/bash
# 用法：bash compile.sh a.cpp
SRC="${1:-main.cpp}"; NAME="${SRC%.cpp}"

# ① 查错编译：Sanitizer + 全警告 + 调试符号
g++ "$SRC" -g -O0 -Wall -Wextra -std=c++17 \
      -fsanitize=address,undefined -o "${NAME}_san"
# ② 本地验证：跑样例，看有没有 Sanitizer 报警
./"${NAME}_san" < "${NAME}.in" > "${NAME}_san.out"

# ③ 正式编译：优化版
g++ "$SRC" -O2 -Wall -Wextra -std=c++17 -o "$NAME"
./"$NAME" < "${NAME}.in" > "${NAME}.out"

# ④ 双版本互校 + 与标准答案比对
diff "${NAME}.out" "${NAME}_san.out" && echo "两版本一致（无 UB 依赖）"
diff -b "${NAME}.out" "${NAME}.ans" && echo "样例通过"

" 目标：把 a[i] 改成 a[i + 1]（模拟一次手工修改）
qa                        " 开始录制到寄存器 a
/a[                         " 查找 a[
f]                          " 光标跳到 ] 上
i + 1<Esc>                " 在 ] 前插入 " + 1"
n                           " 跳到下一个匹配
q                           " 结束录制

@a                          " 重放一次
10@a                        " 重放十次（一次改十处）

" 更省事的等价方案：用替换命令一次性完成
:%s/a\[\(\w*\)\]/a[\1 + 1]/g

# 生成一组规模较大的数据
python3 -c "import random;print(100000);print(' '.join(str(random.randint(1,10**9)) for _ in range(100000)))" > big.in

g++ a.cpp -O0 -Wall -o a0
g++ a.cpp -O2 -Wall -o a2

time ./a0 < big.in > /dev/null
# real    0m2.184s
time ./a2 < big.in > /dev/null
# real    0m0.412s    ← 快了 5 倍，说明 -O2 生效

# 若 -O2 下仍超过 1s，就要考虑换算法或优化读入

# 强迫零警告（本地开发时用，交卷前建议去掉以免被第三方头文件的警告卡住）
g++ a.cpp -O2 -Wall -Wextra -Werror -o a

# 只关心"会造成错误"的警告类别
g++ a.cpp -Wall -Wextra -Wno-unused-parameter -o a

# 看看编译器还支持哪些警告类别
g++ -Q --help=warnings | head -n 30

# 把警告与错误分开保存（-Werror 之后错误里也含警告信息）
g++ a.cpp -Wall -Wextra -Werror -o a 2> err.log
grep -c "error" err.log