Linux环境基础开发工具使用

本节目标：

1. 学习yum工具，进行软件安装
2. 掌握vim编辑器使用，学会vim的简单配置
3. 掌握gcc/g++编译器的使用，并了解其过程，原理
4. 掌握简单gdb使用于调试
5. 掌握简单的Makefile编写，了解其运行思想
6. 编写自己的第一个Linux 程序：进度条
7. 学习 git 命令行的简单操作, 能够将代码上传到 Github 上

Linux软件包管理器yum

什么是软件包

在 Linux 下安装软件 , 一个通常的办法是下载到程序的源代码 , 并进行编译 , 得到可执行程序 .
但是这样太麻烦了 , 于是有些人把一些常用的软件提前编译好 , 做成软件包 ( 可以理解成 windows 上的安 装程序) 放在一个服务器上 , 通过包管理器可以很方便的获取到这个编译好的软件包 , 直接进行安装 . 软件包和软件包管理器, 就好比 "App" 和 " 应用商店 " 这样的关系 .
yum(Yellow dog Updater, Modified) 是 Linux 下非常常用的一种包管理器 . 主要应用在 Fedora, RedHat, Centos等发行版上

关于****rzsz

这个工具用于 windows 机器和远端的 Linux 机器通过 XShell 传输文件 .
安装完毕之后可以通过拖拽的方式将文件上传过去
rz与sz指令十分简单，rz是从你的电脑中拿文件到云服务器中，sz后面接文件名就可以将云服务器中的文件发到电脑里。传输也能直接拖拽文件到XShell上，XShell会自动调用rz指令。

注意事项

关于 yum 的所有操作必须保证主机 ( 虚拟机 ) 网络畅通 !!!
可以通过 ping 指令验证
ping www.baidu.com

查看软件包

通过 yum list 命令可以罗列出当前一共有哪些软件包 . 由于包的数目可能非常之多 , 这里我们需要使用 grep 命令只筛选出我们关注的包. 例如 :
yum list | grep lrzsz
结果如下 :
lrzsz.x86_64 0.12.20-36.el7 @base

找到软件后就能够安装了
注意事项 :
软件包名称 : 主版本号 . 次版本号 . 源程序发行号 - 软件包的发行号 . 主机平台 .cpu 架构 .
"x86_64" 后缀表示 64 位系统的安装包 , "i686" 后缀表示 32 位系统安装包 . 选择包时要和系统匹配 .
"el7" 表示操作系统发行版的版本 . "el7" 表示的是 centos7/redhat7. "el6" 表示 centos6/redhat6.
最后一列 , base 表示的是 " 软件源 " 的名称 , 类似于 " 小米应用商店 ", " 华为应用商店 " 这样的概念 .

如何安装软件

通过 yum, 我们可以通过很简单的一条命令完成 gcc 的安装 .
sudo yum install lrzsz
yum 会自动找到都有哪些软件包需要下载 , 这时候敲 "y" 确认安装 .
出现 "complete" 字样 , 说明安装完成 .
我们也可以通过下载扩展yum源来下载一些有趣的软件：yum install -y epel-release
例如：sl


安装后直接输入sl就能运行
注意事项：
安装软件时由于需要向系统目录中写入内容 , 一般需要 sudo 或者切到 root 账户下才能完成 .
yum 安装软件只能一个装完了再装另一个 . 正在 yum 安装一个软件的过程中 , 如果再尝试用 yum 安装另外 一个软件, yum 会报错 .
如果 yum 报错 , 请自行百度

如何卸载软件

仍然是一条命令：
sudo yum remove lrzsz

如果不想弹出询问可以这么写：
sudo yum remove -y lrzsz

Linux****开发工具

IDE 例子

Linux编辑器-vim****使用

vi/vim 的区别简单点来说，它们都是多模式编辑器，不同的是 vim 是 vi 的升级版本，它不仅兼容 vi 的所有指令，而且 还有一些新的特性在里面。例如语法加亮，可视化操作不仅可以在终端运行，也可以运行于x window 、 mac os 、 windows。我们课堂上，统一按照 vim 来进行讲解。

1. vim****的基本概念

课堂上我们讲解 vim 的三种模式 ( 其实有好多模式，目前掌握这 3 种即可 ), 分别是命令模式（ command mode ）、插 入模式（Insert mode ）和底行模式（ last line mode ），各模式的功能区分如下：
正常 / 普通 / 命令模式 (Normal mode)
控制屏幕光标的移动，字符、字或行的删除，移动复制某区段及进入 Insert mode 下，或者到 last line mode
插入模式 (Insert mode)
只有在 Insert mode 下，才可以做文字输入，按「 ESC 」键可回到命令行模式。该模式是我们后面用的最频繁的编辑模式。
末行模式 (last line mode)
文件保存或退出，也可以进行文件替换，找字符串，列出行号等操作。 在命令模式下， shift+: 即可进入该模 式。要查看你的所有模式：打开vim ，底行模式直接输入
:help vim-modes
我这里一共有 12 种模式 :six BASIC modes 和six ADDITIONAL modes。

2. vim****的基本操作

进入 vim, 在系统提示符号输入 vim 及文件名称后，就进入 vim 全屏幕编辑画面 :
$ vim test.c
不过有一点要特别注意，就是你进入 vim 之后，是处于 [ 正常模式 ] ，你要切换到 [ 插入模式 ] 才能够输入文 字。因为命令模式会把一切输入当成命令，一般不是文本输入。

正常模式 \] 切换至 \[ 插入模式

输入 a
输入 i
输入 o

插入模式 \] 切换至 \[ 正常模式

目前处于 [ 插入模式 ] ，就只能一直输入文字，如果发现输错了字 , 想用光标键往回移动，将该字删除，可 以先按一下「ESC 」键转到 [ 正常模式 ] 再删除文字。当然，也可以直接删除。

正常模式 \] 切换至 \[ 末行模式

「 shift + ; 」 , 其实就是输入「 : 」
退出 vim 及保存文件 , 在 [ 正常模式 ] 下，按一下「 : 」冒号键进入「 Last line mode 」 , 例如 :
: w （保存当前文件）
: wq ( 输入「 wq 」 , 存盘并退出 vim)
: q! ( 输入 q!, 不存盘强制退出 vim)

3. vim****正常模式命令集

插入模式
按「 i 」切换进入插入模式「 insert mode 」，按 "i" 进入插入模式后是从光标当前位置开始输入文件；
按「 a 」进入插入模式后，是从目前光标所在位置的下一个位置开始输入文字；
按「 o 」进入插入模式后，是插入新的一行，从行首开始输入文字。
从插入模式切换为命令模式
按「 ESC 」键。
移动光标
vim 可以直接用键盘上的光标来上下左右移动，但正规的 vim 是用小写英文字母「 h 」、「 j 」、「 k 」、「l 」，分别控制光标左、下、上、右移一格
按「 G 」：移动到文章的最后
按「 $ 」：移动到光标所在行的 " 行尾 "
按「 ^ 」：移动到光标所在行的 " 行首 "
按「 w 」：光标跳到下个字的开头
按「 e 」：光标跳到下个字的字尾
按「 b 」：光标回到上个字的开头
按「 #l 」：光标移到该行的第 # 个位置，如： 5l,56l
按［ gg ］：进入到文本开始
按［ shift ＋ g ］：进入文本末端
按「 ctrl 」 + 「 b 」：屏幕往 " 后 " 移动一页
按「 ctrl 」 + 「 f 」：屏幕往 " 前 " 移动一页
按「 ctrl 」 + 「 u 」：屏幕往 " 后 " 移动半页
按「 ctrl 」 + 「 d 」：屏幕往 " 前 "移动半页
删除文字
「 x 」：每按一次，删除光标所在位置的一个字符
「 #x 」：例如，「 6x 」表示删除光标所在位置的 " 后面（包含自己在内） "6 个字符
「 X 」：大写的 X ，每按一次，删除光标所在位置的 " 前面 " 一个字符
「 #X 」：例如，「 20X 」表示删除光标所在位置的 " 前面 "20 个字符
「 dd 」：删除光标所在行
「 #dd 」：从光标所在行开始删除 # 行
复制
「 yw 」：将光标所在之处到字尾的字符复制到缓冲区中。
「 #yw 」：复制 # 个字到缓冲区
「 yy 」：复制光标所在行到缓冲区。
「 #yy 」：例如，「 6yy 」表示拷贝从光标所在的该行 " 往下数 "6 行文字。
「 p 」：将缓冲区内的字符贴到光标所在位置。注意：所有与 "y" 有关的复制命令都必须与 "p" 配合才能完 成复制与粘贴功能。
替换
「 r 」：替换光标所在处的字符。
「 R 」：替换光标所到之处的字符，直到按下「 ESC 」键为止。
撤销上一次操作
「 u 」：如果您误执行一个命令，可以马上按下「 u 」，回到上一个操作。按多次 "u" 可以执行多次回 复。
「 ctrl + r 」 : 撤销的恢复
更改
「 cw 」：更改光标所在处的字到字尾处
「 c#w 」：例如，「 c3w 」表示更改 3 个字
跳至指定的行
「 ctrl 」 + 「 g 」列出光标所在行的行号。
「 #G 」：例如，「 15G 」，表示移动光标至文章的第 15 行行首

4. vim****末行模式命令集

在使用末行模式之前，请记住先按「 ESC 」键确定您已经处于正常模式，再按「：」冒号即可进入末行模式。
列出行号
「 set nu 」 : 输入「 set nu 」后，会在文件中的每一行前面列出行号。
跳到文件中的某一行
「 # 」 : 「 # 」号表示一个数字，在冒号后输入一个数字，再按回车键就会跳到该行了，如输入数字 15 ， 再回车，就会跳到文章的第15 行。
查找字符
「 / 关键字」 : 先按「 / 」键，再输入您想寻找的字符，如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直按
「 n 」会往后寻找到您要的关键字为止。
「 ? 关键字」：先按「 ? 」键，再输入您想寻找的字符，如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直 按「n 」会往前寻找到您要的关键字为止。
问题：／ 和 ？查找有和区别？操作实验一下
保存文件
「 w 」 : 在冒号输入字母「 w 」就可以将文件保存起来
离开 vim
「 q 」：按「 q 」就是退出，如果无法离开 vim ，可以在「 q 」后跟一个「 ! 」强制离开 vim 。
「 wq 」：一般建议离开时，搭配「 w 」一起使用，这样在退出的时候还可以保存文件。

5. vim****操作总结

三种模式
正常模式
插入模式
底行模式
我们一共有 12 种总模式，大家下来可以研究一下
vim 操作
打开，关闭，查看，查询，插入，删除，替换，撤销，复制等等操作。
总结一下常用的：

6.简单vim****配置

配置文件的位置
在目录 /etc/ 下面，有个名为 vimrc 的文件，这是系统中公共的 vim 配置文件，对所有用户都有效。
而在每个用户的主目录下，都可以自己建立私有的配置文件，命名为： ".vimrc" 。例如， /root 目录下， 通常已经存在一个.vimrc 文件 , 如果不存在，则创建之。
切换用户成为自己执行 su ，进入自己的主工作目录 , 执行 cd ~
打开自己目录下的 .vimrc 文件，执行 vim .vimrc
常用配置选项 , 用来测试
设置语法高亮 : syntax on
显示行号 : set nu
设置缩进的空格数为 4: set shiftwidth=4
使用插件
要配置好看的 vim ，原生的配置可能功能不全，可以选择安装插件来完善配置，保证用户是你要配置的用户，接下 来:
安装 TagList 插件 , 下载 taglist_xx.zip , 解压完成，将解压出来的 doc 的内容放到～ /.vim/doc, 将解压出来 的plugin 下的内容拷贝到～ /.vim/plugin
在～ /.vimrc 中添加 : let Tlist_Show_One_File=1 let Tlist_Exit_OnlyWindow=1 let
Tlist_Use_Right_Window=1
安装文件浏览器和窗口管理器插件 : WinManager
下载 winmanager.zip ， 2.X 版本以上的
解压 winmanager.zip ，将解压出来的 doc 的内容放到～ /.vim/doc, 将解压出来的 plugin 下的内容拷贝到 ～/.vim/plugin
在～ /.vimrc 中添加 let g:winManagerWindowLayout='FileExplorer|TagList nmap wm :WMToggle<cr>
然后重启 vim, 打开 ~/XXX.c 或～ /XXX.cpp, 在 normal 状态下输入 "wm", 你将看到上图的效果。

如何使用sudo:

如果没有安装sudo指令就会出现下面情况，这里可能有人会疑惑，sudo是将一条指令提权，使其以root身份执行该条指令。为什么sudo指令却需只要输入普通账户的密码，而不是root账户。因为一般的普通用户不在系统的信任列表里，因此需要以root账号的身份把这个普通用户添加到系统信任列表中。

那么该如何添加到信任列表中呢？

首先我们需要切换到root账号

我们需要打出「shift + ;」把它换成底行模式，然后输入set nu显示行，找到100行左右的位置，找到下面这条命令然后按ESC退出底行模式，再按 i 切换到文本模式。

然后改成像这样就行了

要退出时需要「shift + ;」再次进入底行模式，输入wq! 记住这里一定要输入！因为这个文件下默认所有人没有写权限，因此需要！这个强制符号。

这时候我们再使用sudo指令

以zhangsan这个用户就能创建一个root身份的文件。

**Linux编译器-gcc/g++**使用

**1.**背景知识

1. 预处理（进行宏替换 )
2. 编译（生成汇编 )
3. 汇编（生成机器可识别代码）
4. 连接（生成可执行文件或库文件 )

2. gcc****如何完成

格式 gcc [ 选项 ] 要编译的文件 [ 选项 ] [ 目标文件 ]
预处理 ( 进行宏替换 )
预处理功能主要包括宏定义 , 文件包含 , 条件编译 , 去注释等。
预处理指令是以 # 号开头的代码行。
实例 : 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" 是指目标文件 ,".i" 文件为已经过预处理的 C 原始程序。
编译（生成汇编）
在这个阶段中 ,gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等 , 以确定代码的实际要做的工作 , 在检查 无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言。
用户可以使用 "-S" 选项来进行查看 , 该选项只进行编译而不进行汇编 , 生成汇编代码。
实例 : gcc --S hello.i --o hello.s
汇编（生成机器可识别代码）
汇编阶段是把编译阶段生成的 ".s" 文件转成目标文件
读者在此可使用选项 "-c" 就可看到汇编代码已转化为 ".o" 的二进制目标代码了
实例 : gcc --c hello.s --o hello.o
连接（生成可执行文件或库文件）
在成功编译之后 , 就进入了链接阶段。
实例 : gcc hello.o --o hello
在这里涉及到一个重要的概念 : 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 "printf" 函数的呢 ?
最后的答案是 : 系统把这些函数实现都被做到名为 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 , 如下所示。 gcc
hello.o --o hello
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。
gcc 选项
-E 只激活预处理 , 这个不生成文件 , 你需要把它重定向到一个输出文件里面
-S 编译到汇编语言不进行汇编和链接
-c 编译到目标代码
-o 文件输出到 文件
-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 此选项将尽量使用动态库，所以生成文件比较小，但是需要系统由动态库 .
-O0
-O1
-O2
-O3 编译器的优化选项的 4 个级别， -O0 表示没有优化 ,-O1 为缺省值， -O3 优化级别最高
-w 不生成任何警告信息。
-Wall 生成所有警告信息。
gcc 选项记忆
esc,iso 例子

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，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。
s 或 step ：进入函数调用
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。
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
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
3. 理解
和 windows IDE 对应例子

Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

背景
会不会写 makefile ，从一个侧面说明了一个人是否具备完成大型工程的能力
一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中， makefile 定义了一系列的 规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂 的功能操作
makefile 带来的好处就是 ------" 自动化编译 " ，一旦写好，只需要一个 make 命令，整个工程完全自动编 译，极大的提高了软件开发的效率。
make 是一个命令工具，是一个解释 makefile 中指令的命令工具，一般来说，大多数的 IDE 都有这个命 令，比如：Delphi 的 make ， Visual C++ 的 nmake ， Linux 下 GNU 的 make 。可见， makefile 都成为了一 种在工程方面的编译方法。
make 是一条命令， makefile 是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建。
理解
这里我们先touch一个makefile文件无论是大写或者小写都行。

这时候我们外面是有一个文件的，这个文件里有一些C语言代码


然后vim打开并编写这个makefile文件

然后shift+；，输入wq保存并退出文件
然后直接执行make指令，这样我们就不需要繁琐的gcc指令，只需要输入make就能指定文件生成可执行文件。


当然我们也需要删除文件的操作
同样vim makefile

保存后退出就行了

实例代码
C 代码

#include <stdio.h>
int main()
{
 printf("hello Makefile!\n");
 return 0;
}

Makefile 文件 hello:hello.o gcc hello.o -o hello hello.o:hello.s gcc -c hello.s -o hello.o hello.s:hello.i gcc -S hello.i -o hello.s hello.i:hello.c gcc -E hello.c -o hello.i
.PHONY:clean
clean:
rm -f hello.i hello.s hello.o hello
依赖关系
上面的文件 hello , 它依赖 hell.o
hello.o , 它依赖 hello.s
hello.s , 它依赖 hello.i
hello.i , 它依赖 hello.c
依赖方法
gcc hello.* - option hello.* , 就是与之对应的依赖关系
原理
make 是如何工作的 , 在默认的方式下，也就是我们只输入 make 命令。那么，

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 "hello" 这个文件， 并把这个文件作为最终的目标文件。
3. 如果 hello 文件不存在，或是 hello 所依赖的后面的 hello.o 文件的文件修改时间要比 hello 这个文件新（可 以用 touch 测试），那么，他就会执行后面所定义的命令来生成 hello 这个文件。
4. 如果 hello 所依赖的 hello.o 文件不存在，那么 make 会在当前文件中找目标为 hello.o 文件的依赖性，如果 找到则再根据那一个规则生成hello.o 文件。（这有点像一个堆栈的过程）
5. 当然，你的 C 文件和 H 文件是存在的啦，于是 make 会生成 hello.o 文件，然后再用 hello.o 文件声明 make的终极任务，也就是执行文件 hello 了。
6. 这就是整个 make 的依赖性， make 会一层又一层地去找文件的依赖关系，直到最终编译出第一个目标文件。
7. 在找寻的过程中，如果出现错误，比如最后被依赖的文件找不到，那么 make 就会直接退出，并报错，
   而对于所定义的命令的错误，或是编译不成功， make 根本不理。
8. make 只管文件的依赖性，即，如果在我找了依赖关系之后，冒号后面的文件还是不在，那么对不起，我就不工作啦。
   项目清理
   工程是需要被清理的
   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。
   可以将我们的 hello 目标文件声明成伪目标，测试一下。