Linux环境及开发工具

@TOC

零、前言

本章主要将解学习软件包的概念和yum工具以及vim编辑器的使用操作

一、Linux软件包管理器yum

1、yum介绍

概念：

yum(Yellow dog Updater, Modified)是Linux下非常常用的一种包管理器

Linux上如何安装软件：

1.源代码安装（麻烦）

2.rpm包安装（类似windows上的安装程序）

3.yum命令行（可以帮助搜索，下载，安装，解决软件依赖关系）

什么是软件包：

安装软件通常的办法是下载到程序的源代码, 并进行编译, 得到可执行程序，而软件包是把一些软件提前编译好，从服务器上获取后可以直接进行安装

注：软件包和软件包管理器, 就好比 “App” 和 “应用商店” 这样的关系

2、rzsz

注：首先在 root 权限下使用 yum install -y lrzsz 命令，进行安装 rzsz 这个工具

rz 命令：

windows 机器和远端的 Linux 机器通过 XShell 传输文件，使用指令 rz 则可以进行上传本地文件了

示图：

sz + 文件命令：

从linux终端将文件发送至本地 windows

示图：

注： yum 的所有操作必须保证主机(虚拟机)网络畅通，可以通过 ping 指令查看网络状况

ping www.baidu.com

2、yum工具的基本操作

1)查看软件包

命令：

yum list

功能：

罗列出当前一共有哪些软件包

注：包的数目非常多, 可以使用 grep 命令筛选出需要的包

示例：

注意：

软件包名称: 主版本号.次版本号.源程序发行号-软件包的发行号.主机平台.cpu架构

“x86_64” 后缀表示64位系统的安装包, “i686” 后缀表示32位系统安装包. 选择包时要和系统匹配

“el7” 表示操作系统发行版的版本. “el7” 表示的是 centos7/redhat7. “el6” 表示 centos6/redhat6

最后一列, base 表示的是 “软件源” 的名称, 类似于 “小米应用商店”, “华为应用商店” 这样的概念

2)安装软件

命令：

sudo yum install 名称

常用选项：

-y ：表示在找到后确认进行安装

注意：

一般需要 sudo 或者切到 root 账户下才能完成（需要向系统目录中写入内容）

无法多台服务器同时使用 yum

3)卸载软件

命令：

sudo yum remove 名称

注：也需要 root 权限

二、 Linux开发工具vim

1、vim的介绍

概念：

vi/vim 的区别简单点来说，它们都是多模式编辑器，不同的是vim是vi的升级版本，它不仅兼容vi的所有指令，而且还有一些新的特性在里面（类似C和C++的关系），Linux自带 vim ，使用较多

基本概念：

vim的常用三种模式，分别是命令模式（command mode）、插入模式（Insert mode）和底行模式（last line mode）

正常/命令模式：

可以控制屏幕光标的移动，对文本进行字符、字或行的删除，移动复制某区段等操作

插入模式：

只有在Insert mode下，才可以进行文字输入

底行模式：

文件保存或退出，也可以进行文件替换，使用命令等操作

2、vim基本操作

vim 编辑文件命令：vim 文本名

注：进入vim之后，是处于[正常模式]

[正常模式]切换至[插入模式]

按「i」进入插入模式后，是从光标当前位置开始输入文件 按「a」进入插入模式后，是从目前光标所在位置的下一个位置开始输入文字 按「o」进入插入模式后，是插入新的一行，从行首开始输入文字

[正常模式]切换至[底行模式]

「shift + ;」 其实就是输入「:」

注：在其他模式下都可以通过按 Esc 退回正常模式

退出vim及保存文件：

在[正常模式]下按一下「:」冒号键进入底行模式 : w （保存当前文件） : wq (输入「wq」,存盘并退出vim) : q! (输入q!,不存盘强制退出vim)

3、vim正常模式命令集

移动光标：

上下左右：正规的vim是用小写英文字母「h」、「j」、「k」、「l」分别控制光标左、下、上、右移一格，也可以直接用键盘上的光标来上下左右移动 按「w」：光标跳到下个字的开头 按「e」：光标跳到下个字的字尾 按「b」：光标回到上个字的开头 按「$」：移动到光标所在行的“行尾” 按「^」：移动到光标所在行的“行首” 按「n+l」：光标移到该行的第n个位置 按［gg］：光标移到文本开始 按［shift+g］：光标移到文本末端 按［n+shift+g］：光标移到文本第n行

删除文字：

「x」：每按一次，删除光标所在位置的一个字符 「n+x」：删除光标所在位置的“后面（包含自己在内）”n个字符 「X」：大写的X，每按一次，删除光标所在位置的“前面”一个字符 「n+X」：表示删除光标所在位置的“前面”n个字符 「dd」：剪切光标所在行 「n+dd」：从光标所在行开始剪切n行 //注意：dd与“p”配能完成剪切粘贴功能

复制：

「yw」：将光标所在之处到字尾的字符复制到缓冲区中 「n+yw」：复制n个字到缓冲区 「yy」：复制光标所在行到缓冲区 「n+yy」：表示拷贝从光标所在的该行“往下数”n行文字 「p」：将缓冲区内的字符贴到光标所在位置 //注意：y相关的操作与“p”配能完成复制粘贴

替换：

「r」：输入需要改成的字符，替换光标所在处的字符 「R」：切换成替换模式，输入可以替换光标所到之处的字符，按下「ESC」键退回正常模式 「u」：如果您误执行一个命令，可以马上按下「u」，回到上一个操作，按多次“u”可以执行多次回复 「ctrl + r」: 撤销的恢复

4、vim底行模式命令集

注：先按「ESC」键确定您已经处于正常模式，再按「：」冒号即可进入底行模式

列出行号：

「set nu」: 输入「set nu」后，会在文件中的每一行前面列出行号跳到文件中的某一行 「set nonu」: 输入「set nonu」后会取消文件中 的行号 「#」:「#」号表示一个数字，在冒号后输入一个数字，再按回车键就会跳到该行了

查找字符：

「/关键字」：先按「/」键，再输入您想寻找的字符，如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直按「n」会往后寻找到您要的关键字为止（向下查找） 「?关键字」：先按「?」键，再输入您想寻找的字符，如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直按「n」会往前寻找到您要的关键字为止（向上查找）

保存退出：

「w」: 在冒号输入字母「w」就可以将文件保存起来 「q」：按「q」就是退出，如果无法离开vim，可以在「q」后跟一个「!」强制离开vim 「wq」：一般建议离开时，搭配「w」一起使用，这样在退出的时候还可以保存文件

替换：

「%s/要被替换的字符或字符串/要替换成的字符或字符串/g」：将对应字符或字符串替换成对应字符或字符串（g表示全部）

更改：

「~」：从光标所在行将单词大写转小写，小写转大写

打开多个窗口：

vs + 文件名：（如果没有那么就会创建一个，如果有就会打开对应的文件）

多文件切换：

ctrl + w（双击）：切换文件（注：在多窗口的情况下）

特别命令：

vim test.c +10 //打开test.c文件将光标定位到第10行 !vim //打开历史上最近一次执行vim的操作

5、vim操作总结

简图：

全图：

6、简单vim配置

配置文件的位置：

在目录 /etc/ 下面，有个名为vimrc的文件，这是系统中公共的vim配置文件，对所有用户都有效，而在每个用户的主目录下，都可以自己建立私有的配置文件，命名为：“.vimrc”。例如，/root目录下，通常已经存在一个.vimrc文件,如果不存在，则创建，切换用户成为自己执行 su ，进入自己的主工作目录,执行 cd ~打开自己目录下的.vimrc文件，执行 vim .vimrc 进行配置

示图：

常用配置选项：

设置语法高亮: syntax on 显示行号: set nu 设置缩进的空格数为4: set shiftwidth=4

注意：

建议使用网络上已经配置好的vim，学习教程进行下载就行了

一般vimrc在每一个用户下都有一个，彼此之间互不影响

三、Linux编译器-gcc/g++

1、程序生成过程

注：以gcc为示例展示过程

语法：

gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

1)预处理

功能主要包括：

将源文件进行宏定义替换，文件包含展开，条件编译处理，去注释等

示例：

gcc –E hello.c –o hello.i

示图：

注：

选项“-E”的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程

选项“-o”是指目标文件，“.i”文件为已经过预处理的C原始程序（临时文件）

2)编译

功能主要包括：

首先 gcc 检查代码的规范性、是否有语法错误；在检查无误后, gcc 把代码翻译成汇编语言

实例:

gcc –S hello.i –o hello.s

示图：

注：

“-S”选项来进行查看，该选项只进行编，生成汇编代码

3)汇编

功能主要包括：

汇编阶段对全局变量生成符号表；把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件（由汇编指令转成二进制指令）

示例：

gcc –c hello.s –o hello.o

示图：

注：

使用选项“-c”就可看到汇编代码已转化为“.o”的二进制目标代码了

4)链接

功能主要包括：

合并段表，合并符号表以及符号表的重定位；每个目标文件由链接器捆绑在一起，形成一个单一而完整的可执行程序

示例：

gcc hello.o –o hello

示图：

2、函数库

概念：

在上面的C程序中并没有定义“printf”的函数实现，且在预编译中包含的“stdio.h”中也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现，但是系统把这些函数实现都被放入到名为 libc.so.6 的库文件中去了，在没有特别指定时 gcc 会到系统默认的搜索路径“/usr/lib”下进行查找，也就是链接到 libc.so.6 库函数中去，这样就能间接实现函数“printf”了，而这也就是链接的作用

分类：

函数库一般分为静态库和动态库两种

静态库：

指编译链接时，把库文件的代码全部加入到可执行文件中，因此生成的文件比较大，但在运行时也就不再需要库文件了，其后缀名一般为“.a”

动态库：

在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时由运行时链接文件加载库，这样可以节省系统的开销，一般后缀名为“.so”

注： gcc 在编译时默认使用动态库，可以通过 file 命令查看文件信息

示图：

总结：

以动态库链接方式生成的可执行程序体积比较小，比较节省系统资源，缺点是一旦库缺失，所以依赖的程序都不可运行

而如果是以静态库链接方式生成的可执行程序体积比较大，因为他会将库里面的代码拷贝至可执行程序，缺点是程序的体积比较大，浪费系统空间资源，但是如果库缺失不影响程序运行

gcc选项总结：

-E 只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里面 -S 编译到汇编语言不进行汇编和链接 -c 编译到目标代码 -o 文件输出到 文件 -static 此选项对生成的文件采用静态链接 -g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息 -shared 此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库 -O0 -O1 -O2 -O3 编译器的优化选项的4个级别，-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最高 -w 不生成任何警告信息 -Wall 生成所有警告信息（默认生成）

四、Linux调试器-gdb

1、背景及概念

相关概念：

程序的发布方式有debug模式和release模式

Linux gcc/g++编译链接出来的可执行程序默认是release模式

gdb 是 Linux 里的调试器，想调试必须在源代码生成可执行程序的时候加上 -g 选项

为什么要有debug和release：

在程序开发时程序员遇到bug需要调试，而调试需要在程序里内置调试信息

而对于发布面向的是用户，用户不需要调试信息

示图：

2、调试命令

示例：

#include int Sum(int num) { int i=1,sum=0; for(;i<=num;i++) { sum+=i; } return sum; } int main() { int num=100; int sum=Sum(num); printf("%d\n",sum); return 0; }

使用：

gdb +文件名：进入调试 ctrl + d 或 quit/q ：退出调试

展示：

list／l 行号：显示binFile源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行 list／l 函数名：列出某个函数的源代码 info break/ info b ：查看断点信息 print/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 display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值 undisplay：取消对先前设置的那些变量的跟踪 info（i) locals：查看当前栈帧局部变量的值 breaktrace(或bt)：查看各级函数调用及参数

示图：

修改：

set var：修改变量的值

断点：

break/b 行号：在某一行设置断点 break 函数名：在某个函数开头设置断点 delete breakpoints/d：删除所有断点 delete breakpoints n/d n：删除序号为n的断点 disable breakpoints/disable：禁用断点 enable breakpoints/enable：启用断点

示图：

注：禁用断点的作用是在使用断点后调试无误用来记录已经调试过

执行：

run/r：从开始连续而非单步执行程序（从新运行，有断点运行到第一个断点，否则运行完毕） next/n：单条执行 continue/c：从当前位置开始连续而非单步执行程序（执行到下一个断点处） step/s：进入函数调用 finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令 until X行号：执行跳至X行

示图：

五、Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

1、背景及概念

一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作

make是一条命令，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建

make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命令

makefile带来的好处就是“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率

2、使用及原理

确定目标文件和源文件的依赖关系，有了依赖关系还需要依赖方法（用来确定具体如何执行生成目标文件）

示例：

注意：

依赖方法快捷写法示例：gcc -o $^ $@

@

：对应的是目标文件；

@：对应的是目标文件；

@：对应的是目标文件；^：表示依赖文件列表

执行过程/原理：

在默认的方式下只输入make命令，则会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件

如果找到，它会找文件中的第一个目标文件（target），在上面的例子中，它会找到“test”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件

如果test文件不存在，或是test所依赖的后面的依赖文件的文件修改时间要比这个文件新，那么它就会执行后面所定义的命令来生成test这个文件

如果test所依赖的文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为以依赖文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成依赖文件

这就是整个make的依赖性，make会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件

在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么make就会直接退出，并报错，而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功，make根本不理

make只管文件的依赖性，即如果在找了依赖关系之后，之后如果还写有目标文件都不会进行生成

项目清理：

像clean这种，没有被第一个目标文件直接或间接关联，那么它后面所定义的命令将不会被自动执行，需要显示make执行，即命令“make clean”以此来清除所有的目标文件，以便重编译

对于clean这种目标文件，我们将它设置为伪目标（用 .PHONY 修饰），伪目标的特性是总是可以被执行（可以多次执行）

示图：

Linux

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