【Linux游記】基礎指令篇

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你不能改變過去，但你可以改變未來

算法/C++/數據結構/C/Linux

Hello，這里是小楓。C語言與數據結構和算法初階兩個板塊都更新完畢，我們繼續來學習C++，C++更新的同時我也會更新Linux。Linux操作系統是很經典的操作系統，因此學習起來注定枯燥無味，西游記大家都看過吧~，我希望能帶著大家一起跨過九九八十一難，降伏各類難題，學會Linux，我會盡我所能，以通俗易懂、幽默風趣的方式帶給大家形象生動的知識，也希望大家遇到困難不退縮，遇到難題不放棄，學習師徒四人的精神！！！故此得名【Linux游記】

?話不多說，讓我們一起進入今天的學習吧~~~??

一、軟件包管理器

1.1 什么是軟件包

在 Linux 下安裝軟件，通常的辦法是下載源代碼并編譯得到可執行程序，但這種方式比較麻煩。于是有人將常用軟件提前編譯好，做成軟件包（類似 Windows 上的安裝程序）放在服務器上，通過包管理器可方便地獲取并直接安裝。

軟件包和軟件包管理器的關系，就好比 "App" 和 "應用商店"。其中，yum（Yellow dog Updater, Modified）是 Linux 下常用的包管理器，主要應用在 Fedora、RedHat、Centos 等發行版；Ubuntu 則主要使用 apt（Advanced Package Tool），它同樣能自動解決依賴關系，實現軟件包的下載和安裝。

1.2 Linux 軟件生態

Linux 下載軟件時，用戶通過包管理器（yum/apt）向軟件包服務器發送查找、下載請求，服務器返回軟件包，包管理器負責解決依賴關系并完成下載、安裝、卸載等操作。

評估操作系統的好壞，生態是重要因素，包括社區論壇、官網文檔、軟件體系、維護更新速度、操作系統自身及針對性客戶群體等。

軟件包可能存在依賴問題，一個軟件可能依賴多個庫文件，如某軟件可能依賴 libc.so、ssl.so 等。為提高下載速度，可使用國內鏡像源，以下是一些國內 Linux 軟件安裝源的官方鏈接：

阿里云官方鏡像站：阿里巴巴開源鏡像站-OPSX鏡像站-阿里云開發者社區，提供 CentOS、Ubuntu、Debian 等多種發行版鏡像。
清華大學開源軟件鏡像站：清華大學開源軟件鏡像站 | Tsinghua Open Source Mirror，提供多種 Linux 發行版鏡像及 Python、Perl 等編程語言擴展包，還有豐富文檔和教程。
中國科學技術大學開源鏡像站：USTC Open Source Software Mirror，提供多種 Linux 發行版鏡像和常用開發工具。
北京交通大學自由與開源軟件鏡像站：首頁 - 北京交通大學自由與開源軟件鏡像站，提供多種 Linux 發行版鏡像及相關軟件倉庫，還有詳細文檔和指南。
中國科學院軟件研究所鏡像站 (ISCAS)：歡迎訪問 ISCAS 開源鏡像站，提供多種 Linux 發行版、編程語言和開發工具鏡像。
上海交通大學開源鏡像站：Index of /，提供豐富的 Linux 軟件資源，包括多種發行版鏡像和軟件倉庫。
網易開源鏡像站：歡迎訪問網易開源鏡像站，提供多種 Linux 發行版鏡像及相關軟件倉庫，還有便捷的搜索功能。

1.3 yum 具體操作

1.3.1 查看軟件包

使用yum list命令可列出所有軟件包，結合grep命令可篩選關注的包，例如：

# Centos
$ yum list | grep lrzsz 
Lrzsz.x86_64 0.12.20-36.el7 @base# Ubuntu
$ apt search lrzsz
# 輸出省略

注意事項：

軟件包名稱格式為：主版本號。次版本號。源程序發行號 - 軟件包的發行號。主機平臺.cpu 架構。
"x86_64" 表示 64 位系統安裝包，"i686" 表示 32 位系統安裝包，需與系統匹配。
"el7" 表示 centos7/redhat7，"el6" 表示 centos6/redhat6。
最后一列的 base 表示 "軟件源" 名稱。

1.3.2 安裝軟件

通過簡單命令即可安裝軟件，例如安裝 lrzsz：

# Centos
$ sudo yum install -y lrzsz# Ubuntu
$ sudo apt install -y lrzsz

出現 "complete" 字樣或無報錯說明安裝完成。

注意事項：

安裝軟件需向系統目錄寫入內容，一般需要 sudo 或切換到 root 賬戶。
yum/apt 需逐個安裝軟件，同時安裝多個會報錯。

1.3.3 卸載軟件

卸載軟件命令如下：

# Centos
sudo yum remove [-y] lrzsz# Ubuntu
sudo apt remove [-y] lrzsz

1.3.4 注意事項

yum/apt 的所有操作需保證主機網絡暢通，可通過ping www.baidu.com驗證。

1.4 安裝源

Centos 安裝源路徑：

$ ll /etc/yum.repos.d/
# 顯示CentOS-Base.repo（標準源）和epel.repo（擴展源）等

可安裝擴展源：sudo yum install -y epel-release。

Ubuntu 安裝源路徑：

$ cat /etc/apt/sources.list # 標準源
$ ll /etc/apt/sources.list.d/ # 擴展源

二、編輯器 Vim

2.1 vi 與 vim 的區別

vi 和 vim 都是多模式編輯器，vim 是 vi 的升級版本，兼容 vi 的所有指令，還具有語法加亮、可視化操作等新特性，可在終端、x window、mac os、windows 等環境運行。

2.2 vim 的基本概念

課堂主要講解三種模式：命令模式（command mode）、插入模式（Insert mode）和底行模式（last line mode）：

命令模式：控制光標移動，可進行刪除、復制等操作，能進入插入模式或底行模式。
插入模式：可進行文字輸入，按 ESC 鍵回到命令模式。
底行模式：可進行文件保存、退出等操作，在命令模式下按 shift+：進入。

2.3 vim 的基本操作

進入 vim：$ vim test.c，默認處于命令模式，需切換到插入模式才能輸入文字。

模式切換：

命令模式→插入模式：輸入 a、i 或 o。
插入模式→命令模式：按 ESC 鍵。
命令模式→底行模式：按 shift+；（即輸入:）。

退出與保存：在底行模式下，w保存，wq存盤并退出，q!不存盤強制退出。

2.4 vim 正常模式命令集

插入相關：i（從光標處輸入）、a（從光標下一位輸入）、o（插入新行并從行首輸入）。
光標移動：h（左）、j（下）、k（上）、l（右）；G（到文尾）、$（到行尾）、^（到行首）等。
刪除操作：x（刪除光標處字符）、#x（刪除光標后 #個字符）、dd（刪除當前行）等。
復制粘貼：yw（復制到字尾）、yy（復制當前行）、p（粘貼）。
替換操作：r（替換光標處字符）、R（持續替換至 ESC）。
撤銷操作：u（撤銷）、ctrl + r（恢復撤銷）。

2.5 vim 末行模式命令集

列出行號：set nu。
跳至某行：輸入行號后回車。
查找字符：/關鍵字（向后找）、?關鍵字（向前找），按 n 繼續查找。
保存退出：w（保存）、q（退出）、wq（保存退出）。

2.6 vim 配置

系統公共配置文件：/etc/vimrc。
用戶私有配置文件：~/.vimrc，可設置語法高亮（syntax on）、顯示行號（set nu）等。
可安裝 TagList、WinManager 等插件增強功能。

三、編譯器 gcc/g++

3.1 編譯過程

gcc/g++ 編譯分為四個階段：

預處理：宏替換、去注釋、頭文件展開等，使用-E選項，生成.i文件。
編譯：生成匯編代碼，使用-S選項，生成.s文件。
匯編：生成機器碼，使用-c選項，生成.o文件。
鏈接：生成可執行文件，無特殊選項，生成可執行程序。

3.2 動態鏈接與靜態鏈接

靜態鏈接：將庫代碼全部加入可執行文件，文件較大，運行時無需庫，但更新麻煩。
動態鏈接：程序運行時加載庫，文件較小，節省資源，更為常用。

Linux 下動態庫后綴為.so，靜態庫為.a；Windows 下動態庫為.dll，靜態庫為.lib。

3.3 常用選項

包括-E（預處理）、-S（編譯）、-c（匯編）、-o（指定輸出文件）、-g（生成調試信息）等。

四、自動化構建工具 make/Makefile

4.1 基本概念

make 是命令工具，Makefile 是定義編譯規則的文件，兩者配合實現項目自動化構建，提高開發效率。

4.2 基本使用

例如，對于myproc.c文件，Makefile 可寫為：

myproc:myproc.cgcc -o myproc myproc.c
.PHONY:clean
clean:rm -f myproc

myproc依賴myproc.c，通過gcc命令生成；clean為偽目標，用于清理文件。

4.3 make 工作流程

在當前目錄找 Makefile 或 makefile。
找到第一個目標文件作為最終目標。
若目標文件不存在或依賴文件更新時間更新，則執行命令生成目標。
遞歸查找依賴關系，直至生成最終目標。

五、Linux 第一個程序：進度條

5.1 相關知識

回車（\r）：光標回到行首；換行（\n）：光標下移一行。
行緩沖區：輸出帶\n會刷新緩沖區，否則需用fflush(stdout)手動刷新。

5.2 進度條代碼

process.c：實現進度條邏輯，包括版本 1 和版本 2 的函數。
process.h：聲明進度條函數。
main.c：調用進度條函數模擬下載過程。
Makefile：定義編譯規則。

六、版本控制器 Git

6.1 基本概念

Git 是主流版本控制器，可管理文件歷史版本，方便多人協作，支持各種格式文件，尤其適合管理源代碼。

6.2 安裝與使用

安裝：yum install git。
基本操作（三板斧）：
1. git add：將文件加入暫存區。
2. git commit -m "日志"：提交到本地倉庫。
3. git push：同步到遠程倉庫。
可配置免密碼提交，需設置用戶信息（git config --global user.name等）。

七、調試器 gdb

7.1 基本使用

程序需以 debug 模式編譯（加-g選項）。
常用命令：
- gdb binFile：啟動調試。
- l：顯示源代碼。
- b 行號：設置斷點。
- r：運行程序。
- n/s：單步執行（n不進函數，s進函數）。
- p 變量：打印變量值。
- q：退出調試。