Linux的基础开发工具

前言：

1、包管理器yum

1.1 软件包的依赖

1.2 镜像源

1.3 查找/安装/卸载软件

2、编辑器vim

2.1 命令模式(默认)

2.1.1 撤销与反撤销

2.1.2 光标定位

2.1.3 复制&&剪切(删除)&&粘贴

2.1.4 替换

2.1.5 插入模式

2.1.6 V-Block模式

2.2 底行模式

2.3 命令行使用vim的技巧

2.4 vim的配置

3、编译器gcc/g++

3.1 预处理

3.2 编译

3.3 汇编

3.4 链接

3.4.1 动态库(动态链接)

3.4.2 静态库(静态链接)

3.4.4 库的本质

两个编译过程：

4、自动化构建工具make/Makefile

4.1 make

4.2 Makefile

1. 目标 (Target)

2. 依赖 (Prerequisites)

3. 命令 (Recipe)

4.3 Makefile的一些细节

5、版本控制器git

5.1 安装和clone

5.2 add&&commit&&push

6、调试器gdb/cgdb

6.1 预备知识

6.2 常用指令

1. r_q

2. 断点

3. 跳转

4. 查看

前言：

作者使用的是Centos7.9。

从现在开始，使用普通用户(root用户权限太高，有点危险)，需要更高的权限，sudo即可。

1、包管理器yum

Centos，一般使用yum来下载软件。Ubuntu，用apt，类似。

1.1 软件包的依赖

yum，会解决包的依赖 问题(即一起帮你下载)。

1.2 镜像源

Linux通过内置链接，下载软件，可是由于国家安全(不能访问外网)，内地社区就拷贝资源，使用自己社区的链接。

镜像站	官网	支持发行版
清华大学	https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn	CentOS, Ubuntu, Debian, Arch, EPEL
阿里云	https://mirrors.aliyun.com	CentOS, Ubuntu, Docker
华为云	https://mirrors.huaweicloud.com	CentOS, Ubuntu
网易	http://mirrors.163.com	Ubuntu, Debian
中科大	https://mirrors.ustc.edu.cn	Arch Linux, Docker

可以通过更改yum的配置文件，更改下载链接(从哪里下载)。

1.3 查找/安装/卸载软件

yum list                     有哪些安装包
yum list | grep 安装包        查找指定的安装包
sudo yum install -y 安装包    下载指定的安装包 -y确认下载
sudo yum remove -y 软件       删除指定的软件 -y确认删除

注意：

安装和删除需要root权限。

安装到系统目录(不是其他用户的家目录)，任何人都能使用。

2、编辑器vim

注意：
Esc，可能有点慢。

2.1 命令模式(默认)

2.1.1 撤销与反撤销

u，撤销。

Ctrl+r，撤销u操作，反撤销。

注意：一旦退出，就不能撤销了。

2.1.2 光标定位

可以先通过底行模式，显示行号。

gg，光标定位到第一行第一个非空字符。n+gg，光标定位到第n行第一个非空字符。

G(shift+g)，光标定位到最后一行第一个非空字符。n+G，光标定位到第n行第一个非空字符。

^(shift+6)，光标定位到光标所在行的第一个非空白字符。

$(shift+4)，光标定位到光标所在行的最后一个字符。

h (左) j (下) k (上) l (右)，键盘的上下左右键在一些场景下不可用。n+hjkl，移动n个字符。

b，移动到上一个单词的首字母。n+b，移动到上n个单词的首字母。

w，移动到下一个单词的首字母。n+w，移动到下n个单词的首字母。

搜索：

#(shift+3)，向上搜索当前光标下的单词，n上一个(正向搜索)，N下一个(反向搜索)。

*(shift+8)，向下搜索当前光标下的单词，n下一个(正向搜索)，N上一个(反向搜索)。

可以通过底行模式，删除高亮。

2.1.3 复制&&剪切(删除)&&粘贴

yy，复制当前行，n+yy，复制从当前行开始的n行。p，在下一行新建一行，粘贴。

dd，剪切(删除) 当前行，n+dd，剪切(删除) 从当前行开始的n行。

x，剪切(删除) 光标位置的字符，n+x，剪切(删除) 从光标开始的n个字符。

X(shift+x)，剪切(删除) 光标前面的字符，n+X，剪切(删除) 光标前面的n个字符。

对于yy，dd，

p，粘贴到光标下面的新建行 P(shift+p)，粘贴到光标上面的新建行。

当然，也可以n+p，n+P，粘贴n次。

对于x，X，

p，粘贴到光标前面 P(shift+p)，粘贴到光标后面。

当然，也可以n+p，n+P，粘贴n次。

2.1.4 替换

r，替换光标所在的字符，n+r，替换光标及后面的n个字符。

R(shift+r)，命令模式进入替换模式，直接替换。

~(shift+`)，大小写切换。n+~，将光标及后面的n个字符切换大小写。

2.1.5 插入模式

插入模式，可以插入字符。

i，命令模式进入插入模式，光标不动。

a，命令模式进入插入模式，光标后移一位。

o，命令模式进入插入模式，向下新建一行，光标在新建行的行首。

2.1.6 V-Block模式

Ctrl+v，进入V-Block模式。

常用于：

批量注释，

Ctrl+v(进入V-Block模式)，

hjkl(选择区域，也可以n+hjkl)，

shift+i，进入插入模式，输入//，

Esc，进入命令模式，就一起注释了。

批量删除注释，

Ctrl+v(进入V-Block模式)，

hjkl(选择区域，也可以n+hjkl)，

直接x(删除光标位置的字符)，自动切换到命令模式。

2.2 底行模式

:(shift+;)，英文的冒号，命令模式进入底行模式。

set nu，显示行号，set nonu，取消行号。

%s/src/dst/，批量替换，把所有的src换成dst。

vs new_src，再打开一个new_src源文件，Ctrl+ww，光标切屏。

w(保存vim)，q(退出vim)，q!(强制退出vim)，wq(保存并退出vim)，wq!(强制保存并退出vim)。

2.3 命令行使用vim的技巧

vim 不存在的文件，只要w(保存)，文件会自动生成。

vim 文件 +n，+号要写，打开文件，光标直接跳到第n行，方便快速定位编译报错的位置。

!v，执行最近v开头的命令。

2.4 vim的配置

vim，没有自动缩进，没有自动补齐等等，用起来不太方便，需要一些配置。

这里推荐一个自动化配置(自己配置比较麻烦)：

curl -sLf https://gitee.com/HGtz2222/VimForCpp/raw/master/install.sh -o ./install.sh && bash ./install.sh

注意：

在普通用户下一键式安装(root用户容易出问题)。就改变了普通用户的vim配置。

只支持Centos7。

失败就多试几次。安装成功后，可能需要重启一下。

默认是两个空格的缩进。

如果要改成四个空格的缩进，vim 家目录下的vimrc，

都改成4。

3、编译器gcc/g++

gcc/g++ 默认情况下会执行完整的编译流程，包括 预处理、编译、汇编、链接 这四个步骤，并最终生成可执行文件（或库）。

gcc只能编译.c文件，g++既能编译.c文件也能编译.cpp文件，其他基本相同，以下以gcc为例。

// 将code.c编译为code的两种格式
gcc code.c -o code    // 常用
gcc -o code code.c

3.1 预处理

修改代码，通过头文件展开，宏替换，条件编译(进行功能裁剪)，去注释等。
-E 选项仅进行预处理。
生成 .i 文件。

gcc -E code.c -o code.i

3.2 编译

将预处理后的代码转换为汇编代码。
-S 选项仅生成汇编代码。
生成 .s 文件。

gcc -S code.i -o code.s

3.3 汇编

将汇编代码转换为机器码(CPU能直接执行的二进制指令)。
-c 选项仅生成汇编代码。
生成 .o 目标文件。

gcc -c code.s -o code.o
gcc -c code.c // 默认生成，同名的.o文件

3.4 链接

将多个 .o 目标文件和库文件（.so/.a）合并，生成最终的可执行文件或动态库。
直接运行 gcc 或 g++ 默认会执行链接：

gcc code.o -o code

Linux中，是lib+库名+后缀。

注意：

自己写的可执行程序，需要指定目录，才能执行。./(当前目录)

3.4.1 动态库(动态链接)

Linux，.so后缀，Windows，.dll后缀。
动态库，又称共享库，被多程序共享。可执行程序的动态库不能缺失。
执行目标方法，需跳转到库中。文件体积小。

ldd 可执行文件或动态库，可以查看需要的动态库。

3.4.2 静态库(静态链接)

Linux，.a后缀，Windows，.lib后缀。
执行目标方法，会将方法拷贝过来，再执行。文件体积大。可执行程序的对静态库的依赖度小。

3.4.4 库的本质

库可以理解为，.o文件和.h文件的集合。

一般把文件编译到.o文件，再与库文件链接，形成可执行程序。

两个编译过程：

1. 文件包含1.h(有方法的声明)，可以过编译这关，然后给1.o(有方法实现)，链接，没问题。

2. C++模板不支持声明和定义分离到.h.c，因为文件虽然包含了.h，预处理展开头文件，编译时实例化了声明，可以过编译这关，但是.o的方法没有实例化，所以链接时找不到方法的实现，所以有问题。

4、自动化构建工具make/Makefile

4.1 make

make，是命令，可以指定目标，默认执行当前目录下Makefile中的第一个目标。

4.2 Makefile

Makefile或makefile，是文件(包含编译的指令或各种自动化任务)。

Makefile 主要由以下三部分组成：

目标(target): 依赖(prerequisites)
[TAB]命令(recipe)

1. 目标 (Target)

通常是最终要生成的文件名（如 main.o）
也可以是一个操作名称（如 clean）
一个 Makefile 可以有多个目标

2. 依赖 (Prerequisites)

构建目标所需的文件或其他目标
可以是多个文件，用空格分隔
如果依赖文件比目标文件新(目标文件应该是更新的，因为最后生成的是目标文件，当依赖文件被修改了，此时依赖文件更新，会重新编译)，make 会重新构建目标。(即当改了依赖文件，make 会重新构建目标)

注意：

通过文件的Modify(最近文件内容修改时间)判断，是否更新。

默认没改依赖文件，就不会重新构建目标。这里会引出一个问题。如果

clean:
    rm -f *.o main

当执行 make clean 时，rm -f *.o main 会正常执行。

但是如果当前目录下恰好存在一个名为 clean 的文件或目录，make 会认为 clean 目标已经是最新的（因为 clean 没有依赖项），从而拒绝执行 rm 命令。

加上 .PHONY 的作用

.PHONY: clean
clean:
    rm -f *.o main

明确声明 clean 是伪目标（不是实际文件），强制 make 执行其命令，无论是否存在同名文件。
避免意外行为：即使有人创建了 clean 文件，make clean 也能正确执行清理操作。
提高可读性：明确告知开发者这是一个用于执行操作（而非生成文件）的目标。

3. 命令 (Recipe)

必须以 Tab 开头（不能用空格代替）
是要执行的 shell 命令
可以有多条命令，每条占一行

4.3 Makefile的一些细节

1. 直接make，默认执行第一个目标test(因为依赖，所以不断执行)，test依赖test.o，test.o依赖test.c，所以先生成test.o，再生成test。

2. 执行的命令会回显，前面加@就不会回显了。如：

3. Makefile 中确实使用了类似宏定义（变量）和类似解引用（变量展开）的机制。这种设计使得 Makefile 更加灵活和可维护。如：

# 变量定义    需要$()，类似于解引用，才能使用
CC := gcc
TARGET := myprogram
SRCS := main.c test.c    #  空格隔开
# SRC := $(wildcard *.c)   #  当前目录下所有的.c文件
OBJS := $(SRCS:.c=.o)    #  将 .c 替换为 .o

# 默认目标
$(TARGET): $(OBJS)
    $(CC) -o $@ $^    # $@，是目标，@^，是所有的依赖

# 模式规则：编译 .c 到 .o，只编译需要的.o
%.o: %.c
    $(CC) -c $<    #  默认生成同名的.o文件
#  $<，是单个依赖，将.c分别编译为.o

# 伪目标
.PHONY: clean
clean:
    rm -f $(OBJS) $(TARGET)

5、版本控制器git

5.1 安装和clone

安装git

sudo yum install -y git

在gitee创建远端仓库，

复制https的地址，

将远端仓库克隆到本地。

git clone https地址

5.2 add&&commit&&push

可以多次add，然后一次commit，push。

第一次需：

填写gitee的名字和邮箱，

git add .，git commit(需要gitee的名字和邮箱)，git push(需要gitee的名字和登入密码)。

git log，查看提交记录。

git status

检查哪些文件被修改（但未暂存）。
查看哪些文件已暂存（准备提交）。
显示未跟踪的文件（新文件，Git 尚未管理）。
提示当前分支状态（是否与远程分支同步）。

git pull，将远程仓库同步到本地。(远程仓库认为是最新的，当本地仓库和远端仓库不同时，需要同步)

注意：

一个文件/目录，每次提交修改都需要add，commit，push，

Windows的小乌龟第一次add，commit，push，后面只需commit，push，简化了而已。

6、调试器gdb/cgdb

6.1 预备知识

1. 程序发布模式

Debug模式：包含调试信息，便于调试程序。

Release模式：默认模式，不包含调试信息，程序更高效。

gcc code.c -o code    //  gcc/g++默认release模式
gcc code.c -o code -g    //  -g添加调试信息

2. gdb不太好用，再下载个cgdb，封装一层，便于调试。

sudo yum install -y gdb
sudo yum install -y cgdb

3. cgdb 携带调试信息的可执行程序。

6.2 常用指令

1. r_q

r/run，启动调试并开始执行程序。或重新调试并执行程序。
q/quit，退出cgdb。

2. 断点

注意：

一般是在run之前打断点。

b 行号。在该行打断点。b 函数名。在函数的入口打断点。
b 行号 if 条件。在该行打条件断点。
info b。查看断点。cgdb不退出，断点的编号一直增加。
d 断点编号。删除断点。
disable 断点编号。禁用断点。
enable 断点编号。启用断点。

3. 跳转

n/next。逐过程，类似于vs2022的f10。
s/step。逐语句，类似于vs2022的f11。
c。跳到逻辑上的下一个断点。
until 行号。执行到指定行号。默认只在 当前函数内 生效，方便局部跳转。
finish。直接执行完当前函数。

tip：回车——执行最近的gdb命令。

4. 查看

p 变量/表达式。显示变量/表达式的值。
info locals。显示当前栈帧的局部变量的值。
display 变量/表达式。一直显示变量的值。undisplay 编号。不再显示。
watch 变量/表达式。只有值变化，才显示。是一种断点，通过d 断点编号，删除。
bt。显示当前函数的调用栈。
set var 变量名=值。手动修改变量的值。