【Linux】Linux环境基础开发工具使用

Linux开发工具

Linux编辑器-vim使用

1. vim的基本概念

vim的三种模式，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/普通/命令模式：

插入模式：

末行模式：在命令模式下，**Shift + :**即可进入该模式

2. vim的基本操作

3.vim命令集

在底行模式下，vs 打开多个文件编辑窗口。

Ctrl + ww窗口光标切换。

Linux编译器-gcc/g++使用

1. 背景知识

编译分为几个阶段：预处理（进行宏替换），编译（生成汇编），汇编（生成机器可识别代码 ），链接（生成可执行文件或库文件 ）

2. gcc如何完成

预处理（进行宏替换）

预处理阶段处理所有以 # 开头的预处理指令，如宏定义、文件包含、条件编译、去注释等。

gcc --E hello.c --o hello.i

• 选项"-E"，该选项的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程。
• 选项"-o"，是指定输出文件的名称。

编译（生成汇编）

编译阶段中，gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等，以确定代码实际要做的工作,在检查无误后，gcc 把代码翻译成汇编语言。

gcc --S hello.i --o hello.s

• 选项"-S"，来进行查看该选项只进行编译而不进行汇编。

汇编（生成机器可识别代码 ）

汇编阶段将汇编代码转换成机器代码。

gcc --c hello.s --o hello.o

• 选项"-c"，可以看到汇编代码已经转化为".o"的二进制目标代码

链接（生成可执行文件或库文件 ）

链接阶段将一个或多个目标文件和库文件链接在一起，生成最终的可执行文件

gcc hello.o --o hello

3. 函数库

我们的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，那么，是在哪里实现 "printf" 函数的呢?

最后的答案是：系统把这些函数实现都放到 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，这样就能实现函数 "printf" 了，而这也就是链接的作用。

函数库一般分为静态库和动态库两种

• 静态库是指编译链接时，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"。

• 动态库与之相反，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。动态库一般后缀名为 ".so"，如前面所述的 libc.so.6 就是动态库。gcc 在编译时默认使用动态库。完成了链接之后，gcc 就可以生成可执行文件。

• gcc 默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证。

4. gcc选项

• -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 用于生成动态库，通常较小且依赖于系统中已有的动态库

Linux调试器-gdb使用

1. 背景

程序的发布方式有两种，debug模式和release模式。

Linux gcc/g++出来的二进制程序，默认是release模式。

要使用gdb调试，必须在源代码生成二进制程序的时候, 加上 -g 选项。

2. 开始使用

gdb binFile 退出：Ctrl + d 或 quit

调试命令：

• list／l 行号：显示binFile源代码，接着上次的位置往下列（按回车），每次列10行

• list／l 函数名：列出某个函数的源代码

• r 或run：运行程序

• n 或 next：单条执行（在vs里相当于F10逐过程）

• s 或step：进入函数调用（在vs里相当于F11逐语句）

• 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

• info break ：查看断点信息

• finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令

• 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

• p 变量：打印变量值（相当于vs中的监视）

• set var：修改变量的值

• continue(或c)：从当前位置开始连续而非单步执行程序（相当于vs里按一次F5执行到第一个断点，再按一次F5就执行到了第二个断点处）

• run(或r)：从开始连续而非单步执行程序

• delete breakpoints：删除所有断点

• delete breakpoints n：删除序号为n的断点

• disable breakpoints：禁用断点

• enable breakpoints：启用断点

• info(或i) breakpoints：参看当前设置了哪些断点

• 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

• until X行号：跳至X行

• breaktrace(或bt)：查看各级函数调用及参数

• info（i) locals：查看当前栈帧局部变量的值

• quit：退出gdb

Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

代码

//.PHONY:test// 总是被执行（不建议这样）
test:test.c// 依赖关系
    gcc -o test test.c// 依赖方法
.PHONY:clean
clean:// clean是自定义的依赖关系，右侧没有任何文件，表示不依赖于任何文件
	rm -f test

test 依赖于 test.c

$@代表依赖关系所对应的目标文件（test）

$^代表test.c

rm前的@代表不会回显

原理

make是如何工作的：

1. make会在当前目录下找名字叫 "Makefile" 或 "makefile" 的文件。
2. 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，他会找到 "test" 这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
3. 如果 test 文件不存在，或是 test 所依赖的后面的 test.c 文件的文件修改时间要比 test 这个文件新，那么，他就会执行后面所定义的命令来生成 test 这个文件。

没有修改的代码只能编一次，为什么呢？

1. 比较可执行程序的最近修改时间和源文件的最近修改时间
2. .exe 先于 .c，也就是目标文件比较新，不需要重新编译

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，不过，我们可以显示要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。
• 但是一般我们这种clean的目标文件，我们将它设置为伪目标，用 .PHONY 修饰，伪目标的特性是，总是被执行的。

Linux实现进度条小程序

回车换行的概念

一般我们按下Enter键电脑自动帮我们换到下一行的开头，但其实中间有两个动作，分别是：

回车 '\r' ：将光标移动到当前行的开头。

换行 '\n' ：将光标移动到下一行的开头。

缓冲区

看下面一段代码：

  1 #include "processBar.h"  
  2   
  3 int main()                                                                                                                             
  4 {  
  5     printf("hello linux");  
  6                             
  7     sleep(2);  
  8     return 0;  
  9 }     

sleep 了两秒之后才打印出来，在 sleep 期间，"hello linux" 被缓冲区保存起来了，程序退出时，数据才被刷出来。

C程序默认打开三个输入输出流：

标准输入（stdin），标准输出（stdout），标准错误（stderr）。

使用 fflush：

  1 #include "processBar.h"
  2 
  3 int main()
  4 {
  5     printf("hello linux");
  6     fflush(stdout);                                                                                                                   
  7     sleep(2);
  8     return 0;
  9 }

processBar.h

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <string.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 
  5 #define NUM 102 //101个有效字符加上一个\0
  6 #define Top 100
  7 #define BOGY '='
  8 #define RIGHT '>'
  9 
 10 extern void processBar(int speed);                                                                                          

processBar.c

                                                                                              
  1 #include "processBar.h"
  2 
  3 const char* lable="|/-\\";
  4 char bar[NUM];
  5 
  6 void processbar(int speed)
  7 {
  8    memset(bar,'\0',sizeof(bar));
  9    int len=strlen(lable);
 10 
 11    int cnt=0;
 12    while(cnt <= Top)
 13    {
 14        //100表示预留100个空间，默认右对齐，带上-左对齐
 15        //%%表示显示%，不推荐用\%(转义字符)
 16        printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",bar, cnt, lable[cnt%len]);// 不换行，直接回车，没有立即刷新
 17        fflush(stdout);// 立即刷新
 18        bar[cnt++]=BOGY;
 19        if(cnt<100)
 20            bar[cnt]=RIGHT;
 21 
 22        usleep(speed);                                                                                                                  
 23    }
 24    printf("\n");
 25 }

main.c

    1 #include "processBar.h"
    2 
    3 int main()
    4 {
    5     processbar(10000);                                                                                                               
    6     return 0;
    7 }