Linux下C++开发
Linux 系统介绍
简介
Linux
属于多用户多任务
操作系统,而Windows
属于单用户多任务
操作系统Linux
一切皆文件- 目录结构
- bin 存储二进制可执行文件
- dev 存放的是外接设备,例如磁盘,光盘等。在其中的外接设备是不能直接被使用的,需要
挂载
- etc 主要存储一些配置文件
- home 表示
除了root用户以外
,其它用户的家目录,类似于Windows
下的User/用户目录
- proc 全称
process
,表示进程,该目录存储的是Linux
运行时候的进程 - root 该目录是
root
用户自己的家目录 - sbin 全称
super binary
,该目录也存储一些可被执行的二进制文件,但必须得有super
权限的用户才能执行 - tmp 当系统运行时候产生的
临时
文件会存放在这个目录 - usr 存放的是用户自己安装的软件。类似于
Windows
下的program files
- var 该目录存放
程序/系统
的日志
文件 - mnt 当外接设备需要挂载的时候,就需要挂载在
mnt
目录下
常用命令
time ./hello
测试hello
程序执行的时间ls -lah /home ./
以列表形式显示多个目录,-h
表示以可读性较高的形式显示mkdir -p a/b/c
表示一次性创建多层不存在的目录mkdir a b c
创建多个目录man
全称an interface to the system reference manuals
- 作用 :包含了
Linux
中全部命令手册 man man
查看man
命令的手册man ls
查看ls
命令的手册
- 作用 :包含了
reboot
立即重启shutdown -h now
立即关机gedit a.txt
用可视化文本编辑器打开a.txt
常用快捷键
ctrl+l
清屏ctrl+c
退出当前行ctrl+w
删除当前行一个单词ctrl+shift+'+'
放大Terminal
【Ubuntu
】ctrl+'-'
缩小Terminal
【Ubuntu
】ctrl+'+'
放大Terminal
【Mingw64
】ctrl+'-'
缩小Terminal
【Mingw64
】ctrl+alt+t
开启Terminal
安装常用软件
sudo apt update
安装软件前,最好更新软件库sudo apt install tree
安装可以以树形方式浏览多层目录sudo apt install build-essential gdb
安装好gcc,g++,gdb
- 查看是否安装成功:
gcc --version
g++ --version
gdb --version
- 查看是否安装成功:
sudo apt install cmake
安装cmake
sudo apt install libboost-dev
安装boost
开发环境搭建
GCC编译器
- 编译过程
-
预处理-Pre-Processing // .i文件
bash# -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预处理 g++ -E test.cpp -o test.i // .i文件
-
编译-Compiling // .s文件
bash# -S 选项告诉g++在为C++代码产生了汇编语言文件后停止编译 # g++ 产生的汇编语言的默认扩展名为 .s g++ -S test.i -o test.s
-
汇编-Assembling // .o文件
bash# -c 选项告诉g++仅把源代码编译为机器语言的目标代码 # 默认情况下,g++建立的目标文件有一个 .o 的扩展名 g++ -c test.s -o test.o
-
链接-Linking // bin文件
bash# -o 选项指定将来的可执行文件的文件名 g++ test.o -o test
- g++重要的编译参数
-
-g 编译带
调试
信息的可执行文件bash# -g 选项告诉GCC产生能被GNU调试器GDB使用的调试信息,以调试程序 g++ -g test.cpp
-
-O[n] 优化源代码
bash# -O0 表示不做优化 # -Og 表示不做优化 【有些g++版本不支持】 # -O1 为默认优化 # -O2 除了完成-O1的优化之外,还进行一些额外的调整工作,如指令调整等 # -O3 包括循环展开和其它一些与处理特性相关的优化工作 g++ -O2 test.cpp
-
-l 和 -L 指定库文件 | 指定库文件路径
bash# -l参数(小写) 指定程序要链接的库名 # 在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接 g++ -glog test.cpp # 如果库文件没有放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib,需要使用-L参数(大写)指定库文件所在的目录 g++ -L/home/balingshang/mylibfolder -lmylib test.cpp
-
-I 指定头文件搜索目录
bash# /usr/include目录一般不需要指定,g++知道去那里找 # 其它目录需要自己指定 g++ -I/myinclude test.cpp
-
-Wall 打印警告信息s
bashg++ -Wall test.cpp
-
-w 关闭警告信息
bashg++ -w test.cpp
-
-std=c++11 设置编译标砖
bash# 使用 c++11 标准编译 test.cpp g++ -std=c++11 test.cpp
-
-o 指定输出文件名
bashg++ test.cpp -o test
-
-D 定义宏
bash# 在使用gcc/g++编译的时候定义宏 # 常用场景: # -DDEBUG定义DEBUG宏,可能文中有DEBUG宏部分的相关信息,用-DDEBUG来选择开启或者关闭DEBUG
c++#include <iostream> int main(int argc, char** argv) { #ifdef DEBUG std::cout << "In Debug" << std::endl; #else std::cout << "Not In Debug" << std::endl; #endif } // 1. 在编译的时候,使用 g++ -DDEBUG main.cpp // 2. 输出:In Debug
-
man g++ 查看其它编译选项
bashman g++
- 生成静态链接库
-
g++ -c mylib.cpp
-
ar rs libmylib.a mylib.o
-
使用 :
bashg++ main.cpp -lmylib -Lmylibfolder -Iinclude -o main
- 生成动态链接库
-
g++ swap.cpp -Iinclude -fPIC -shared -o libswap.so
-
g++ main.cpp -lswap -Lmysharedlibfolder -Iinclude -o dynamic_main
-
使用 :
bashLD_LIBRARY_PATH=mysharedlibfolder ./dynamic_main
GDB调试器
- 常用调试命令参数
开始调试:执行gdb [exefilename]
,进入gdb
调试程序,其中exefilename
为要调试的可执行文件名
bash
## 以下命令后括号内为命令的简化使用,比如run(r),直接输入r就代表命令run
$(gdb)help(h) # 查看命令帮助,如:help set
$(gdb)run(r) # 重新开始运行(run-text:加载文本文件,run-bin:加载二进制文件),如果没有加断点,程序就直接运行结束了
$(gdb)start # 单步执行,运行程序,停在第一行执行语句
$(gdb)list(l) # 查看源代码(list-n,从第n行开始查看代码。list+函数名:查看具体函数)
$(gdb)set # 设置变量的值
$(gdb)next(n) # 单步调试(逐过程,函数直接执行)
$(gdb)step(s) # 单步调试(逐语句:跳入自定义函数内部执行)
$(gdb)backtrace(bt) # 查看函数调用的栈帧和层级关系
$(gdb)frame(f) # 切换函数的栈帧
$(gdb)info(i) # 查看函数内部局部变量的数值
$(gdb)finish # 结束当前函数,返回到函数调用点
$(gdb)continue(c) # 继续运行,相当于F5
$(gdb)print(p) # 打印值及地址
$(gdb)quit(q) # 退出gdb
bash
$(gdb)break(b)+num # 在第num行设置断点
$(gdb)info breakpoints # 查看当前设置的所有断点
$(gdb)delete(d) breakpoints num # 删除第num个断点
$(gdb)display # 追踪查看具体变量值
$(gdb)undisplay # 取消追踪查看变量
$(gdb)watch # 被设置观察点的变量发生修改时,打印显示
$(gdb)i watch # 显示观察点
$(gdb)enable breakpoints # 启用断点
$(gdb)disable breakpoints # 禁用断点
$(gdb)x # 查看内存 x/20xw 显示20个单元,16进制,每个单元4字节
$(gdb)run argv[1] argv[2] # 调试时命令行传参
$(gdb)set follow-fork-mode child # Makefile项目管理:选择跟踪父子进程(fork())
Tips:
- 编译时加上
-g
,才能用gdb
进行调试- 回车键:重复上一命令
- 调试流程
-
方法1
gdb myexe
b 13
run
- 调试会在第13行停住
-
方法2
gdb myexe
gdb myexe -p pid
- continue ©
- set args conf/gs_conf1.xml # 设置参数
- show args # 显示参数
start
- 调试会停在第1行
-
方法3
- gdb --args test
- break main
- run
VSCode
- 安装
直接在Ubuntu
软件中心下载即可,因为vscode
在Ubuntu
中是首推软件
- 工程(文件夹)
打开工程(文件夹)
- 控制台进入工程目录,然后输入
code .
把当前目录作为工程打开
关闭工程(文件夹)
File
->Close Folder
- 界面布局
- 菜单栏
File->Preferences
一些偏好设置View->Show Minimap
右侧打开预览缩略图View->Editor Layout
分屏操作Go->Go to File...
打开搜索文件
面板Go->Go to Symbol in Workspace...
打开在工程搜索符号
面板Terminal->New Terminal
打开一个命令终端Terminal->Split Terminal
把打开的命令终端,再分一个屏出来- 点击
垃圾箱按钮
就可以把其中一个终端关闭
- 点击
Help->Welcome
打开Welcome
界面,在Welcom
面板,你可以找到最近打开的工程
- 侧边栏
- Explorer
OPENEDITORS
展示当前打开了哪些文件XXX
打开的文件夹名字,以大写字母形式展示OUTLINE
展示当前打开文件的大纲
,比如有哪些类,每个类有哪些成员TIMELINE
当你的仓库是用git
来管理的时候,可以展示一些修改的记录
- Search
- 在整个文件夹中整体查找
- Source Control
- 用
git
进行代码管理 - 可以查看更改,丢弃更改
- 用
- Run and Debug
- Extensions
- 可以搜索插件
INSTALLED
已经安装了哪些插件POPULAR
有哪些流行的插件RECOMMENDED
有哪些推荐的插件给你
- 编辑区
- 编辑代码
- 状态栏
- 光标当前所在行和列
- 空格是多少个字符
UTF8
编码LF
行尾只有换行符,这是在Linux
环境下C++
表示你当前的编辑语言是C++
Linux
表示我们当前的系统是Linux
- 安装插件
C/C++
Microsoft
出品CMake
twxs
出品CMake Tools
Microsoft
出品
- 快捷键
常用快捷键
ctrl+shift+p
打开命名
面板ctrl+p
打开搜索文件
面板- 直接输入文件名,跳转到文件
?
列出当前可执行的动作!
显示Errors
或Warnings
,也可以ctrl+shift+m
:
跳转到行数,也可以ctrl+g
直接进入@
跳转到symbol
(搜索变量或者函数),也可以ctrl+shift+o
直接进入@:
根据分类跳转到symbol
,查找变量或者函数,也可以ctrl+shift+o
后输入:
进入#
根据名字查找symbol
,也可以ctrl+t
ctrl+t
打开在工程搜索符号
面板ctrl+反点
打开终端ctrl+b
关闭/打开 侧边栏ctrl+w
关闭当前文件alt+上下箭头
当前行上下移动F2
变量统一重命名,类似于重构变量命名F12
转到定义处
快捷键:编辑器与窗口管理
- 打开一个新窗口:
ctrl+shift+n
- 关闭窗口:
ctrl+shift+w
- 新建文件:
ctrl+n
- 切换出一个新的编辑器(最多
3
个):ctrl+\
(也可以按住ctrl
,然后点击Explorer
里的文件名) - 左中右3个编辑器的快捷键:
ctrl+1
ctrl+2
ctrl+3
快捷键:代码编辑相关
- 代码格式化:
shift+alt+f
,或crtl+shift+p
后输入format xxx
- 向上向下复制一行:
shift+alt+up
或shift+alt+down
- 列选择:
shift+alt+鼠标选择
快捷键:光标相关
- 定义处缩略图:只看一眼而不跳转过去
alt+f12
- 同时选中所有匹配:
ctrl+shift+l
快捷键:重构代码
- 找到所有的引用:
shift+f12
- 跳转到下一个
Error
或Warning
:当有多个错误时可按f8
逐个跳转
快捷键:查找替换
- 查找:
ctrl+f
- 查找替换:
ctrl+h
- 整个文件夹中查找:
ctrl+shift+h
快捷键:显示相关
- 全屏:
f11
- ZoomIn/ZommOut:
ctrl +/-
- 调试
launch.json
创建launch.json
- 点击
Run and Debug图标
,快捷键是ctrl+shift+d
- 点击
creae a launch.json
超链接 - 点击
C++(GDB/LLDB)
launch.json
生成在.vscode
目录下
修改launch.json文件
- 修改
program
为${workspaceFolder}/build/mycmakeexe
- 加入
"preLaunchTask": "Build"
- 加入
"miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb"
,如果gdb可以默认找到,就不需要配置
tasks.json
创建tasks.json
- 点击
Terminal
- 点击
Configure Default Build Task...
- 点击
Create tasks.json file from template
- 点击
Others
修改tasks.json
-
删除自动生成的的
tasks.json
文件 -
输入如下内容:
bash{ "version": "2.0.0", "options": { "cwd": "${workspaceFolder}/build" }, "tasks": [ { "type": "shell", "label": "cmake", "command": "cmake", "args": [ ".." ] }, { "label": "make", "group": { "kind": "build", "isDefault": true }, "command": "make", "args": [ ] }, { "label": "Build", "dependsOrder": "sequence", "dependsOn": [ "cmake", "make" ] } ] }
- 集成Git
安装Git
sudo apt update
sudo apt install git
git config --global user.name "xxx"
git config --global user.email "xxx@qq.com"
git config --list
检查是否配置完成
CMake
- 语法特性介绍
-
基本语法格式:指令(参数1 参数2...)
- 参数使用
圆括弧
括起 - 参数之间使用
空格
或分号
分开
- 参数使用
-
指令是大小写无关的,参数和变量是大小写相关的
bashset(HELLO hello.cpp) add_executable(hello main.cpp hello.cpp) ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp ${HELLO})
-
**变量使用
${}
方式取值,但是在IF
控制语句是直接使用变量名
- 重要指令和常用变量
重要指令(大小写无关)
-
cmake_minimum_required
-指定CMake
的最小版本要求-
语法:
cmake_minimum_required(VERSION versionNumber [FATAL_ERROR])
bash# CMake最小版本要求为3.0 cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
-
-
project
-定义工程名称,并可指定工程支持的语言-
语法:
project(projectname [CXX] [C] [Java])
bash# 指定工程为`HELLOWORLD` project(HELLOWORLD)
-
-
set
-显式的定义变量-
语法:
set(VAR [VALUE] [CACHE TYPE DOCSTRING [FORCE]])
bash# 定义SRC变量,其值为main.cpp hello.cpp set(SRC main.cpp hello.cpp)
-
-
include_directories
-向工程添加多个特定的头文件搜索路径-
相当于指定
g++
编译器的-I
参数 -
语法:
include_directories[[AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2...]
bash# 将/usr/include/myincludefolder 和 ./include 添加到头文件搜索路径 include_directories(/usr/include/myincludefolder ./include)
-
-
link_directories
-向工程添加多个特定的库文件搜索路径-
相当于指定g++编译器的
-L
参数 -
语法:
link_directories(dir1 dir2...)
bash# 将/usr/lib/mylibfolder 和 ./lib 添加到库文件搜索路径 link_directories(/usr/lib/mylibfolder ./lib)
-
-
add_library
-生成库文件-
语法:
add_library(libname [SHARED|STATIC|MODULE] [EXCLUDE_FROM_ALL] source1 source2 ... sourceN)
bash# 通过变量 SRC 生成 libhello.so 共享库 add_library(hello SHARED ${SRC})
-
-
add_compile_options
-添加编译参数-
语法:add_compile_options(...)
bash# 添加编译参数 add_compile_options(-Wall -std=c++11 -O2)
-
-
add_executable
-生成可执行文件-
语法:
add_executable(exename source1 source2...sourceN)
bash# 编译main.cpp生成可执行文件 add_executable(main main.cpp)
-
-
target_link_libraries
-为target添加需要链接的共享库- 等同于
g++
编译器的-l
参数 - 语法:
target_link_libraries(target library1<debug|optimized> library2...)
bash# 将hello动态库链接到可执行文件main target_link_library(main hello)
- 等同于
-
add_subdirectory
-向当前工程添加存放源文件的子目录,并可以指定中间二进制和目标二进制存放的位置-
语法:
add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])
bash# 添加src子目录,src中需有一个CMakeLists.txt add_subdirctory(src)
-
-
aux_source_directory
-发现一个目录下所有的源代码文件并将列表存储在一个变量中,这个指令临时被用来自动构建源文件列表-
语法:
aux_source_directory(dir VARIABLE)
bash# 定义SRC变量,其值为当前目录下所有的源代码文件 aux_source_directory(. SRC) # 编译SRC变量所代表的源代码文件,生成main可执行文件 add_executable(main ${SRC})
-
常用变量
-
CMAKE_C_FLAGS
gcc编译选项 -
CMAKE_CXX_FLAGS
g++编译选项bash# 在CMAKE_CXX_FLAGS编译选项后追加-std=c++11 set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11")
-
CMAKE_BUILD_TYPE
编译类型(Debug,Release)bash# 设定编译类型为Debug,调试时需要选择Debug set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug) # 设定编译类型为Release,发布时需要选择Release set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)
-
二进制目录
CMAKE_BINARY_DIR
PROJECT_BINARY_DIR
<projectname>_BINARY_DIR
- 这三个变量指代的内容是一致的
- 如果是
in source build
,指的就是工程顶层目录 - 如果是
out of source
编译,指的是工程编译发生的目录 PROJECT_BINARY_DIR
跟其它两个稍有区别,不过现在,你可以理解为他们是一致的
-
源代码目录
CMAKE_SOURCE_DIR
PROJECT_SOURCE_DIR
<projectname>_SOURCE_DIR
- 这三个变量指代的内容是一致的,不论采用何种编译方式都是工程顶层目录
- 也就是在
in source build
时,它跟CMAKE_BINARY_DIR等变量一致 PROJECT_SOURCE_DIR
跟其它两个稍有区别,不过现在,你可以理解为他们是一致的
-
CMAKE_C_COMPILER:指定C编译器
-
CMAKE_CXX_COMPILER:指定C++编译器
-
EXECUTABLE_OUTPUT_PATH:可执行文件输出的存放路径
-
LIBRARY_OUTPUT_PATH:库文件输出的存放路径
- CMake编译工程
CMake
目录结构:项目主目录存放一个CMakeLists.txt
文件
两种方式设置编译规则:
- 包含源文件的子文件夹包含
CMakeLists.txt
文件,主目录的CMakeLists.txt
通过add_subdirectory
添加子目录即可 - 包含源文件的子文件夹未包含
CMakeLists.txt
文件,子目录编译规则体现在主目录的CMakeLists.txt
中
编译流程
在Linux平台下使用CMake构建C/C++工程的流程如下:
- 手动编写
CMakeLists.txt
- 执行命令
cmake PATH
生成Makefile
(PATH
是顶层CMakeLists.txt
所在的目录) - 执行命令
make
进行编译
两种构建方式
-
内部构建(in-source build):不推荐使用
内部构建会在同级目录下产生一大堆中间文件,这些中间文件并不是我们最终所需要的,和工程源文件放一起会显得杂乱无章
bash## 内部构建 # 在当前目录下,编译本目录的CMakeLists.txt,生成Makefile和其他文件 cmake . # 执行make命令,生成target make
-
外部构建(in-source build):推荐使用
将编译输出文件与源文件放到不同的目录中
bash## 外部构建 # 1. 在当前目录下,创建build文件夹 mkdir build # 2. 进入build文件夹 cd build # 3. 编译上级目录的CMakeLists.txt,生成Makefile和其它文件 cmake .. # 4. 执行make命令
- CMake示例
-
示例一
bash## 目录结构:include/swap.h src/swap.cpp main.cpp build/ # CMakeLists.txt cmake_minimum_required(VERSION 3.0) project(SWAP) include_directories(include) # 或者:include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/include) set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -g -O2 -Wall") # 或者:set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall") # set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug) add_executable(main_cmake main.cpp src/swap.cpp) # 执行 cd build cmake .. make ./main_cmake
安装SSH
sudo apt-get install openssh-server
- 检查有没有启动:
sudo ps -ef | grep ssh
- 如果没有启动:
sudo service ssh start
- 如果没有启动:
- 开机启动ssh:
sudo systemctl enable ssh