Linux篇:開發工具yum/vim/gcc/g++/Makefile/gdb

一. yum：軟件包管理器

什么是軟件包？

????????在Linux 下安裝軟件 , 一個通常的辦法是下載到程序的源代碼 , 并進行編譯 , 得到可執行程序 .

但是這樣太麻煩了, 于是有些人把一些常用的軟件提前編譯好 , 做成軟件包 (可以理解成windows 上的安裝程序) 放在一個服務器上 , 通過包，管理器可以很方便的獲取到這個編譯好的軟件包 , 直接進行安裝 . 軟件包和軟件包管理器, 就好比 "App" 和 " 應用商店 " 這樣的關系 .

yum(Yellow dog Updater, Modified) 是 Linux 下非常常用的一種包管理器 . 主要應用 Fedora,RedHat, Centos等發行版上 .

關于 rzsz

這個工具用于 windows 機器和遠端的 Linux 機器通過 XShell 傳輸文件 .

安裝完畢之后可以通過拖拽的方式將文件上傳過去 .

注意事項

關于 yum 的所有操作必須保證主機 ( 虛擬機 ) 網絡暢通 !!!

可以通過 ping 指令驗證

查看軟件包

通過 yum list 命令可以羅列出當前一共有哪些軟件包 . 由于包的數目可能非常之多 , 這里我們需要使用 grep 命令只

篩選出我們關注的包 . 例如 :

yum list | grep lrzsz

結果如下:

lrzsz.x86_64 0.12.20-36.el7 @base

注意事項:

軟件包名稱: 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" 后綴表示 64 位系統的安裝包 , "i686" 后綴表示 32 位系統安裝包 . 選擇包時要和系統匹配 .

"el7" 表示操作系統發行版的版本 . "el7" 表示的是 centos7/redhat7. "el6" 表示 centos6/redhat6.

最后一列 , base 表示的是 " 軟件源 " 的名稱 , 類似于 " 小米應用商店 ", " 華為應用商店 " 這樣的概念 .

如何安裝軟件

通過 yum, 我們可以通過很簡單的一條命令完成 gcc 的安裝 .

sudo yum install lrzsz

yum 會自動找到都有哪些軟件包需要下載 , 這時候敲 "y" 確認安裝 .

出現 "complete" 字樣 , 說明安裝完成 .

注意事項 :

安裝軟件時由于需要向系統目錄中寫入內容 , 一般需要 sudo 或者切到 root 賬戶下才能完成 .

yum 安裝軟件只能一個裝完了再裝另一個 . 正在 yum 安裝一個軟件的過程中 , 如果再嘗試用 yum 安裝另外一個軟件, yum 會報錯。

如何卸載軟件

仍然是一條命令 :

sudo yum remove lrzsz

二. vim：多模式編輯器

2.1 vim的基本概念

課堂上我們講解 vim 的三種模式 ( 其實有好多模式，目前掌握這 3 種即可 ), 分別是命令模式（ command mode ）、插入模式（Insert mode ）和底行模式（ last line mode ），各模式的功能區分如下：

正常 / 普通 / 命令模式 (Normal mode)

????????控制屏幕光標的移動，字符、字或行的刪除，移動復制某區段及進入Insert mode 下，或者到 last line mode

插入模式 (Insert mode)

????????只有在Insert mode 下，才可以做文字輸入，按「 ESC 」鍵可回到命令行模式。該模式是我們后面用的最頻繁

的編輯模式。

末行模式 (last line mode)

????????文件保存或退出，也可以進行文件替換，找字符串，列出行號等操作。在命令模式下，shift+:?? 即可進入該模式。要查看你的所有模式：打開vim ，底行模式直接輸入

2.2. vim的基本操作

進入 vim, 在系統提示符號輸入 vim 及文件名稱后，就進入 vim 全屏幕編輯畫面 :

vim 文件名

不過有一點要特別注意，就是你進入 vim 之后，是處于 [ 正常模式 ] ，你要切換到 [ 插入模式 ] 才能夠輸入文字。

[ 正常模式 ] 切換至 [ 插入模式]????????

????????輸入a

????????輸入i

????????輸入o

[ 插入模式 ] 切換至 [ 正常模式 ]

目前處于 [ 插入模式 ] ，就只能一直輸入文字，如果發現輸錯了字 , 想用光標鍵往回移動，將該字刪除，可以先按一下「ESC 」鍵轉到 [ 正常模式 ] 再刪除文字。當然，也可以直接刪除。

[ 正常模式 ] 切換至 [ 末行模式 ]

「 shift + ; 」 , 其實就是輸入「 : 」

退出 vim 及保存文件 , 在 [ 正常模式 ] 下，按一下「 : 」冒號鍵進入「 Last line mode 」 , 例如 :

: w （保存當前文件）

:? wq ( 輸入「 wq 」 , 存盤并退出 vim)

: q! ( 輸入 q!, 不存盤強制退出 vim)

2.3. vim正常模式命令集

插入模式

????????按「i 」切換進入插入模式「 insert mode 」，按 “i” 進入插入模式后是從光標當前位置開始輸入文件；

????????按「a 」進入插入模式后，是從目前光標所在位置的下一個位置開始輸入文字；

????????按「o 」進入插入模式后，是插入新的一行，從行首開始輸入文字。

從插入模式切換為命令模式

????????按「ESC 」鍵。

移動光標

vim可以直接用鍵盤上的光標來上下左右移動，但正規的 vim 是用小寫英文字母「 h 」、「 j 」、「 k 」、「l 」，分別控制光標左、下、上、右移一格

按「 G 」：移動到文章的最后

按「 $ 」：移動到光標所在行的 “ 行尾 ”

按「 ^ 」：移動到光標所在行的 “ 行首 ”

按「 w 」：光標跳到下個字的開頭

按「 e 」：光標跳到下個字的字尾

按「 b 」：光標回到上個字的開頭

按「 #l 」：光標移到該行的第 # 個位置，如： 5l,56l

按［ gg ］：進入到文本開始

按［ shift ＋ g ］：進入文本末端

按「 ctrl 」 + 「 b 」：屏幕往 “ 后 ” 移動一頁

按「 ctrl 」 + 「 f 」：屏幕往 “ 前 ” 移動一頁

按「 ctrl 」 + 「 u 」：屏幕往 “ 后 ” 移動半頁

按「 ctrl 」 + 「 d 」：屏幕往 “ 前 ” 移動半頁

刪除文字

「 x 」：每按一次，刪除光標所在位置的一個字符

「 #x 」：例如，「 6x 」表示刪除光標所在位置的 “ 后面（包含自己在內） ”6 個字符

「 X 」：大寫的 X ，每按一次，刪除光標所在位置的 “ 前面 ” 一個字符

「 #X 」：例如，「 20X 」表示刪除光標所在位置的 “ 前面 ”20 個字符

「 dd 」：刪除光標所在行

「 #dd 」：從光標所在行開始刪除 # 行

復制

「 yw 」：將光標所在之處到字尾的字符復制到緩沖區中。

「 #yw 」：復制 # 個字到緩沖區

「 yy 」：復制光標所在行到緩沖區。

「 #yy 」：例如，「 6yy 」表示拷貝從光標所在的該行 “ 往下數 ”6 行文字。

「 p 」：將緩沖區內的字符貼到光標所在位置。注意：所有與 “y” 有關的復制命令都必須與 “p” 配合才能完

成復制與粘貼功能。

替換

「 r 」：替換光標所在處的字符。

「 R 」：替換光標所到之處的字符，直到按下「 ESC 」鍵為止。

撤銷上一次操作

「 u 」：如果您誤執行一個命令，可以馬上按下「 u 」，回到上一個操作。按多次 “u” 可以執行多次回

復。

「 ctrl + r 」 : 撤銷的恢復

更改

「 cw 」：更改光標所在處的字到字尾處

「 c#w 」：例如，「 c3w 」表示更改 3 個字

跳至指定的行

「 ctrl 」 + 「 g 」列出光標所在行的行號。

「 #G 」：例如，「 15G 」，表示移動光標至文章的第 15 行行首。

2.4. vim末行模式命令集

在使用末行模式之前，請記住先按「 ESC 」鍵確定您已經處于正常模式，再按「：」冒號即可進入末行模式。

列出行號

「set nu 」 : 輸入「 set nu 」后，會在文件中的每一行前面列出行號。

跳到文件中的某一行

「 # 」:「 # 」號表示一個數字，在冒號后輸入一個數字，再按回車鍵就會跳到該行了，如輸入數字 15 ，再回車，就會跳到文章的第15 行。

查找字符

「 / 關鍵字」 : 先按「 / 」鍵，再輸入您想尋找的字符，如果第一次找的關鍵字不是您想要的，可以一直按「n 」會往后尋找到您要的關鍵字為止。

「 ? 關鍵字」：先按「 ? 」鍵，再輸入您想尋找的字符，如果第一次找的關鍵字不是您想要的，可以一直

按「 n 」會往前尋找到您要的關鍵字為止。

問題：／和？查找有和區別？

在命令模式下按下?/?后輸入要搜索的關鍵詞，然后按 Enter 鍵，Vim 會從光標所在位置向文件末尾方向查找匹配該關鍵詞的內容。按下 n 鍵可繼續向后查找下一個匹配項，按下 N 鍵可向前查找下一個匹配項。
使用 ? 進行反向搜索：
在命令模式下按下???后輸入要搜索的關鍵詞，然后按 Enter 鍵，Vim 會從光標所在位置向文件開頭方向查找匹配該關鍵詞的內容。按下 n 鍵可繼續向前查找下一個匹配項，按下 N 鍵可向后查找上一個匹配項。

保存文件

「 w 」 : 在冒號輸入字母「 w 」就可以將文件保存起來

離開 vim

「 q 」：按「 q 」就是退出，如果無法離開 vim ，可以在「 q 」后跟一個「 ! 」強制離開 vim 。

「 wq 」：一般建議離開時，搭配「 w 」一起使用，這樣在退出的時候還可以保存文件。

2.5. vim操作總結

三種模式：正常模式? ?插入模式? ?底行模式

2.6. 簡單vim配置

配置文件的位置

在目錄 /etc/ 下面，有個名為 vimrc 的文件，這是系統中公共的 vim 配置文件，對所有用戶都有效。

而在每個用戶的主目錄下，都可以自己建立私有的配置文件，命名為： “.vimrc” 。例如， /root 目錄下，

通常已經存在一個 .vimrc 文件 , 如果不存在，則創建之。

切換用戶成為自己執行 su ，進入自己的主工作目錄 , 執行 cd ~

打開自己目錄下的 .vimrc 文件，執行 vim .vimrc

常用配置選項 , 用來測試

設置語法高亮 : syntax on

顯示行號 : set nu

設置縮進的空格數為 4: set shiftwidth=4

可以自行到網上查找一些好用的配置

三. Linux編譯器-gcc/g++使用

1. 背景知識

1. 預處理（進行宏替換 )

2. 編譯（生成匯編 )

3. 匯編（生成機器可識別代碼）

4. 連接（生成可執行文件或庫文件 )

2. gcc 如何完成

格式 gcc [ 選項 ] 要編譯的文件 [ 選項 ] [ 目標文件 ] 例如：

g++ -o process process.c

預處理 ( 進行宏替換 )

預處理功能主要包括宏定義 , 文件包含 , 條件編譯 , 去注釋等。

預處理指令是以 # 號開頭的代碼行。

實例 : gcc –E hello.c –o hello.i

選項 “-E”, 該選項的作用是讓 gcc 在預處理結束后停止編譯過程。

選項 “-o” 是指目標文件 ,“.i” 文件為已經過預處理的 C 原始程序。

編譯（生成匯編）

在這個階段中 ,gcc 首先要檢查代碼的規范性、是否有語法錯誤等 , 以確定代碼的實際要做的工作 , 在檢查

無誤后 ,gcc 把代碼翻譯成匯編語言。

用戶可以使用 “-S” 選項來進行查看 , 該選項只進行編譯而不進行匯編 , 生成匯編代碼。

實例 : gcc –S hello.i –o hello.s

匯編（生成機器可識別代碼）

匯編階段是把編譯階段生成的 “.s” 文件轉成目標文件

讀者在此可使用選項 “-c” 就可看到匯編代碼已轉化為 “.o” 的二進制目標代碼了

實例 : gcc –c hello.s –o hello.o

連接（生成可執行文件或庫文件）

在成功編譯之后 , 就進入了鏈接階段。

實例 : gcc hello.o –o hello

在這里涉及到一個重要的概念 : 函數庫

我們的 C 程序中，并沒有定義 “printf” 的函數實現 , 且在預編譯中包含的 “stdio.h” 中也只有該函數的聲明 , 而沒有定義函數的實現, 那么 , 是在哪里實 “printf” 函數的呢 ?

答案是 : 系統把這些函數實現都被做到名為 libc.so.6 的庫文件中去了 , 在沒有特別指定時 ,gcc 會到

系統默認的搜索路徑 “/usr/lib” 下進行查找 , 也就是鏈接到 libc.so.6 庫函數中去 , 這樣就能實現函

數 “printf” 了 , 而這也就是鏈接的作用

函數庫一般分為靜態庫和動態庫兩種。

靜態庫是指編譯鏈接時 , 把庫文件的代碼全部加入到可執行文件中 , 因此生成的文件比較大 , 但在運行時也就不再需要庫文件了。其后綴名一般為“.a”

動態庫與之相反 , 在編譯鏈接時并沒有把庫文件的代碼加入到可執行文件中 , 而是在程序執行時由運行時鏈接文件加載庫, 這樣可以節省系統的開銷。動態庫一般后綴名為 “.so”, 如前面所述的 libc.so.6 就是動態庫。gcc 在編譯時默認使用動態庫。完成了鏈接之后 ,gcc 就可以生成可執行文件 , 如下所示。 gcc hello.o –o hello

gcc 默認生成的二進制程序，是動態鏈接的，這點可以通過 file 命令驗證。

下載動靜態庫
sudo?yum?install?-y?glibc-static
sudo?yum?install?-y?libstbc++-static

gcc 選項

-E 只激活預處理 , 這個不生成文件 , 你需要把它重定向到一個輸出文件里面

-S? 編譯到匯編語言不進行匯編和鏈接

-c? 編譯到目標代碼

-o 文件輸出到文件

-static 此選項對生成的文件采用靜態鏈接

-g? 生成調試信息。 GNU 調試器可利用該信息。

-shared? 此選項將盡量使用動態庫，所以生成文件比較小，但是需要系統由動態庫 .

-O0

-O1

-O2

-O3 編譯器的優化選項的 4 個級別， -O0 表示沒有優化 ,-O1 為缺省值， -O3 優化級別最高

-w? 不生成任何警告信息。

-Wall 生成所有警告信息。

四. Linux調試器-gdb使用

1. 背景

程序的發布方式有兩種， debug 模式和 release 模式

Linux gcc/g++ 出來的二進制程序，默認是 release 模式

要使用 gdb 調試，必須在源代碼生成二進制程序的時候 , 加上 - g 選項

2. 開始使用

gdb binFile 退出： ctrl + d 或 quit 調試命令：

list ／ l 行號：顯示 binFile 源代碼，接著上次的位置往下列，每次列 10 行。

list ／ l 函數名：列出某個函數的源代碼。

r 或 run ：運行程序。

n 或 next ：單條執行。

s 或 step ：進入函數調用

break(b)? 行號：在某一行設置斷點

break? 函數名：在某個函數開頭設置斷點

info break ：查看斷點信息。

finish ：執行到當前函數返回，然后挺下來等待命令

print(p) ：打印表達式的值，通過表達式可以修改變量的值或者調用函數

p 變量：打印變量值。

set?var ：修改變量的值

continue( 或 c) ：從當前位置開始連續而非單步執行程序

run( 或 r) ：從開始連續而非單步執行程序

delete?breakpoints ：刪除所有斷點

delete?breakpoints?n ：刪除序號為 n 的斷點

disable?breakpoints ：禁用斷點

enable?breakpoints ：啟用斷點

info( 或 i)?breakpoints ：參看當前設置了哪些斷點

display? 變量名：跟蹤查看一個變量，每次停下來都顯示它的值

undisplay ：取消對先前設置的那些變量的跟蹤

until X 行號：跳至 X 行

breaktrace( 或 bt) ：查看各級函數調用及參數

info （ i)?locals ：查看當前棧幀局部變量的值

quit ：退出 gdb

readelf?-S?文件名：讀取可執行程序二進制構成的文件debug

在Makefile文件中chang常在依賴關系后加后綴-g，讓可執行程序以debug方式發布。

以debug方式發布的可執行程序具有調試信息。

以debug方式發布的可執行程序比以默認（release）方式發布的可執行程序略大（多了調試信息）

gdb+可執行程序名：進入調試模式

五. Linux項目自動化構建工具-make/Makefile

背景

會不會寫 makefile ，從一個側面說明了一個人是否具備完成大型工程的能力

一個工程中的源文件不計數，其按類型、功能、模塊分別放在若干個目錄中， makefile 定義了一系列的規則來指定，哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進行更復雜的功能操作

makefile 帶來的好處就是 ——“ 自動化編譯 ” ，一旦寫好，只需要一個 make 命令，整個工程完全自動編譯，極大的提高了軟件開發的效率。

make 是一個命令工具，是一個解釋 makefile 中指令的命令工具，一般來說，大多數的 IDE 都有這個命令，比如：Delphi 的 make ， Visual C++ 的 nmake ， Linux 下 GNU 的 make 。可見， makefile 都成為了一種在工程方面的編譯方法。 make是一條命令， makefile 是一個文件，兩個搭配使用，完成項目自動化構建

1、make是一條指令，makefile當前目錄下的一個文件

2、依賴關系、依賴方法

Makefile注釋用#
Make會自動退到makefile中的依賴關系棧式結構

Make會自頂向下掃描makefile，形成的第一個目標文件充當為Make的默認動作

3、問：為什么重復編譯不通過？答：提供編譯效率！
問：怎么做到的？
答：原理如下：
一定是源文件形成可執行，現有源文件，才有可執行。一般而言，源文件的最近修改時間比可執行成文件要老！如果我們修改了原文件，歷史上曾經還有可執行，那么原文件的最近修改時間，一定要比可執行程序要新！
只需要比較，可執行程序的最近修改時間和源文件的最近修改時間：.exe新于.c源文件，不需要重新編譯，.exe老于.c源文件，需要重新編譯。

4、Access（最后一次訪問時間）、Modify（最后一次被修改時間）與Change（權限最后一次修改時間）
文件=文件內容（Modify）+文件屬性（Change）