C++ 程序员应该了解的 Linux 命令

Linux 相关命令、gcc 工具链、Linux 特有 API、Makefile 以及 CMake，命令有基础命令和程序员专用命令，总共就是这几个部分：

• Linux 常用命令，例如 pwd/cd/grep/rm/mv 等，选最常用的 20 个左右
• 编译器相关的工具链，主要是 gcc，熟悉常用的选项，如 -O/-o/-S 等
• 熟悉调试和性能测评相关的常用命令，如 strace/tcpdump/iostat 等
• 熟悉 Linux 的 API，主要是 C++ 没有的，像 thread、filesystem 之类的 C++ 已经有了可以不学，但是 socket 相关，epoll/io_uring 需要学，还有就是共享内存、进程的 fork 之类的
• Makefile 以及 CMake 相关

1. Linux 常用基础命令

知识点	说明	示例
pwd	显示当前工作目录	pwd
cd	切换目录	cd /home/user
ls	列出目录内容	ls -la（显示详细列表，包括隐藏文件）
cp	复制文件或目录	cp src.txt dest.txt
mv	移动或重命名文件	mv old.txt new.txt
rm	删除文件或目录	rm -rf dir/（强制递归删除目录）
cat	查看文件内容	cat file.txt
grep	文本搜索工具	grep "error" log.txt
find	查找文件	find / -name "*.cpp"
chmod	修改文件权限	chmod 755 script.sh
chown	修改文件所有者	chown user:group file.txt
ps	查看进程状态	ps aux | grep nginx
top/htop	实时监控进程和系统资源	top（按 CPU 排序）
kill	终止进程	kill -9 1234（强制终止 PID 1234）
tar	打包/解压文件	tar -czvf archive.tar.gz dir/
ssh	远程登录服务器	ssh [email protected]
scp	安全复制文件	scp file.txt user@host:/path/
curl/wget	下载文件或测试HTTP请求	curl -O example.com/file.zip
man	查看命令手册	man ls
|	管道用于将前一个命令的输出作为下一个命令的输入	cat log.txt | grep "error"

2. 编译器工具链（GCC 常用选项）

知识点	说明	示例
-o	指定输出文件名	gcc -o hello hello.c
-O1/-O2/-O3	优化级别（代码性能优化）	gcc -O2 main.c
-g	生成调试信息（用于GDB）	gcc -g program.c
-Wall	启用所有警告	gcc -Wall main.c
-I	添加头文件搜索路径	gcc -I/usr/local/include main.c
-L	添加库文件搜索路径	gcc -L/usr/local/lib -lmylib main.c
-l	链接库文件	gcc -lpthread main.c
-D	定义宏	gcc -DDEBUG main.c
-S	生成汇编代码	gcc -S main.c
-E	仅执行预处理	gcc -E main.c > preprocessed.c
-shared	生成动态库（.so）	gcc -shared -o libfoo.so foo.c
-static	静态链接	gcc -static main.c

3. 调试与性能测评工具

知识点	说明	示例
gdb	调试工具（设置断点、查看变量）	gdb ./a.out → break main → run
strace	跟踪系统调用和信号	strace -e open,read ./program
valgrind	内存泄漏检测和性能分析	valgrind --leak-check=yes ./a.out
perf	性能分析工具（CPU、缓存等）	perf record ./a.out → perf report
lsof	列出打开的文件和网络连接	lsof -i :8080（查看占用8080端口的进程）
netstat	查看网络状态	netstat -tuln（显示监听中的端口）
vmstat	监控系统资源（CPU、内存、IO）	vmstat 1（每秒刷新一次）
iostat	监控磁盘I/O	iostat -x 2（每2秒显示详细磁盘统计）
tcpdump	抓取网络数据包	tcpdump -i eth0 port 80

4. Linux 特有 API（C++ 标准库未覆盖的部分）

知识点	说明	示例
fork()	创建子进程	pid_t pid = fork();
exec 系列	执行外部程序	execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
pipe()	进程间通信（无名管道）	int fd[2]; pipe(fd);
shmget()	共享内存操作	shmget(IPC_PRIVATE, size, 0666);
epoll	高效 I/O 多路复用（替代 select）	epoll_create1(0); → epoll_ctl()
io_uring	异步 I/O 框架（高性能场景）	需包含 liburing 库并调用 io_uring_setup
socket()	网络通信（TCP/UDP）	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
fcntl()	控制文件描述符属性（非阻塞 I/O 等）	fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
signal()	信号处理（如 SIGINT、SIGSEGV）	signal(SIGINT, handler_func);
inotify	监控文件系统事件	inotify_init() → inotify_add_watch()
syslog()	系统日志记录	syslog(LOG_ERR, "Error: %s", msg);
mmap()	内存映射文件	void* addr = mmap(..., fd, 0);

5. 构建工具（Makefile/CMake）

Makefile 基础语法：

规则定义	目标: 依赖 → 命令	app: main.cpp utils.cpp g++ -o app main.cpp utils.cpp
变量定义与引用	使用 VAR = value 和 $(VAR)	CC = g++ CFLAGS = -Wall -O2
自动变量	$@（目标）、$^（所有依赖）、$<（第一个依赖）	app: main.o utils.o $(CC) $^ -o $@
伪目标（Phony Target）	声明不生成文件的命令（如 clean）	.PHONY: clean clean: rm -f *.o app
条件判断	使用 ifeq/else/endif	ifeq ($(DEBUG),1) CFLAGS += -g endif
函数调用	如 $(wildcard *.cpp) 获取文件列表	SRC = $(wildcard src/*.cpp)

CMake 基础语法：

项目声明	project()和cmake_minimum_required()	cmake_minimum_required(VERSION 3.10) project(MyApp)
生成可执行文件	add_executable()	add_executable(app main.cpp utils.cpp)
生成库文件	add_library()	add_library(mylib STATIC mylib.cpp)
链接库	target_link_libraries()	target_link_libraries(app mylib pthread)
设置变量	set() 和 option()	set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) option(BUILD_TESTS "Build tests" ON)
包含目录	target_include_directories()	target_include_directories(app PUBLIC include/)
条件语句	if()/else()/endif()	if(UNIX) add_definitions(-DLINUX) endif()
查找依赖包	find_package()	find_package(OpenSSL REQUIRED)
安装规则	install()	install(TARGETS app DESTINATION bin)