【Linux游记】基础指令篇

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你不能改变过去，但你可以改变未来

算法/C++/数据结构/C/Linux

Hello，这里是小枫。C语言与数据结构和算法初阶两个板块都更新完毕，我们继续来学习C++，C++更新的同时我也会更新Linux。Linux操作系统是很经典的操作系统，因此学习起来注定枯燥无味，西游记大家都看过吧~，我希望能带着大家一起跨过九九八十一难，降伏各类难题，学会Linux，我会尽我所能，以通俗易懂、幽默风趣的方式带给大家形象生动的知识，也希望大家遇到困难不退缩，遇到难题不放弃，学习师徒四人的精神！！！故此得名【Linux游记】
话不多说，让我们一起进入今天的学习吧~~~

一、软件包管理器

1.1 什么是软件包

在 Linux 下安装软件，通常的办法是下载源代码并编译得到可执行程序，但这种方式比较麻烦。于是有人将常用软件提前编译好，做成软件包（类似 Windows 上的安装程序）放在服务器上，通过包管理器可方便地获取并直接安装。

软件包和软件包管理器的关系，就好比 "App" 和 "应用商店"。其中，yum（Yellow dog Updater, Modified）是 Linux 下常用的包管理器，主要应用在 Fedora、RedHat、Centos 等发行版；Ubuntu 则主要使用 apt（Advanced Package Tool），它同样能自动解决依赖关系，实现软件包的下载和安装。

1.2 Linux 软件生态

Linux 下载软件时，用户通过包管理器（yum/apt）向软件包服务器发送查找、下载请求，服务器返回软件包，包管理器负责解决依赖关系并完成下载、安装、卸载等操作。

评估操作系统的好坏，生态是重要因素，包括社区论坛、官网文档、软件体系、维护更新速度、操作系统自身及针对性客户群体等。

软件包可能存在依赖问题，一个软件可能依赖多个库文件，如某软件可能依赖 libc.so、ssl.so 等。为提高下载速度，可使用国内镜像源，以下是一些国内 Linux 软件安装源的官方链接：

• 阿里云官方镜像站：阿里巴巴开源镜像站-OPSX镜像站-阿里云开发者社区，提供 CentOS、Ubuntu、Debian 等多种发行版镜像。
• 清华大学开源软件镜像站：清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror，提供多种 Linux 发行版镜像及 Python、Perl 等编程语言扩展包，还有丰富文档和教程。
• 中国科学技术大学开源镜像站：USTC Open Source Software Mirror，提供多种 Linux 发行版镜像和常用开发工具。
• 北京交通大学自由与开源软件镜像站：首页 - 北京交通大学自由与开源软件镜像站，提供多种 Linux 发行版镜像及相关软件仓库，还有详细文档和指南。
• 中国科学院软件研究所镜像站 (ISCAS)：欢迎访问 ISCAS 开源镜像站，提供多种 Linux 发行版、编程语言和开发工具镜像。
• 上海交通大学开源镜像站：Index of /，提供丰富的 Linux 软件资源，包括多种发行版镜像和软件仓库。
• 网易开源镜像站：欢迎访问网易开源镜像站，提供多种 Linux 发行版镜像及相关软件仓库，还有便捷的搜索功能。

1.3 yum 具体操作

1.3.1 查看软件包

使用yum list命令可列出所有软件包，结合grep命令可筛选关注的包，例如：

# Centos
$ yum list | grep lrzsz 
Lrzsz.x86_64 0.12.20-36.el7 @base

# Ubuntu
$ apt search lrzsz
# 输出省略

注意事项：

• 软件包名称格式为：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" 表示 64 位系统安装包，"i686" 表示 32 位系统安装包，需与系统匹配。
• "el7" 表示 centos7/redhat7，"el6" 表示 centos6/redhat6。
• 最后一列的 base 表示 "软件源" 名称。

1.3.2 安装软件

通过简单命令即可安装软件，例如安装 lrzsz：

# Centos
$ sudo yum install -y lrzsz

# Ubuntu
$ sudo apt install -y lrzsz

出现 "complete" 字样或无报错说明安装完成。

注意事项：

• 安装软件需向系统目录写入内容，一般需要 sudo 或切换到 root 账户。
• yum/apt 需逐个安装软件，同时安装多个会报错。

1.3.3 卸载软件

卸载软件命令如下：

# Centos
sudo yum remove [-y] lrzsz

# Ubuntu
sudo apt remove [-y] lrzsz

1.3.4 注意事项

yum/apt 的所有操作需保证主机网络畅通，可通过ping www.baidu.com验证。

1.4 安装源

Centos 安装源路径：

$ ll /etc/yum.repos.d/
# 显示CentOS-Base.repo（标准源）和epel.repo（扩展源）等

可安装扩展源：sudo yum install -y epel-release。

Ubuntu 安装源路径：

$ cat /etc/apt/sources.list # 标准源
$ ll /etc/apt/sources.list.d/ # 扩展源

二、编辑器 Vim

2.1 vi 与 vim 的区别

vi 和 vim 都是多模式编辑器，vim 是 vi 的升级版本，兼容 vi 的所有指令，还具有语法加亮、可视化操作等新特性，可在终端、x window、mac os、windows 等环境运行。

2.2 vim 的基本概念

课堂主要讲解三种模式：命令模式（command mode）、插入模式（Insert mode）和底行模式（last line mode）：

• 命令模式：控制光标移动，可进行删除、复制等操作，能进入插入模式或底行模式。
• 插入模式：可进行文字输入，按 ESC 键回到命令模式。
• 底行模式：可进行文件保存、退出等操作，在命令模式下按 shift+：进入。

2.3 vim 的基本操作

进入 vim：$ vim test.c，默认处于命令模式，需切换到插入模式才能输入文字。

模式切换：

• 命令模式→插入模式：输入 a、i 或 o。
• 插入模式→命令模式：按 ESC 键。
• 命令模式→底行模式：按 shift+；（即输入:）。

退出与保存：在底行模式下，w保存，wq存盘并退出，q!不存盘强制退出。

2.4 vim 正常模式命令集

• 插入相关：i（从光标处输入）、a（从光标下一位输入）、o（插入新行并从行首输入）。
• 光标移动：h（左）、j（下）、k（上）、l（右）；G（到文尾）、$（到行尾）、^（到行首）等。
• 删除操作：x（删除光标处字符）、#x（删除光标后 #个字符）、dd（删除当前行）等。
• 复制粘贴：yw（复制到字尾）、yy（复制当前行）、p（粘贴）。
• 替换操作：r（替换光标处字符）、R（持续替换至 ESC）。
• 撤销操作：u（撤销）、ctrl + r（恢复撤销）。

2.5 vim 末行模式命令集

• 列出行号：set nu。
• 跳至某行：输入行号后回车。
• 查找字符：/关键字（向后找）、?关键字（向前找），按 n 继续查找。
• 保存退出：w（保存）、q（退出）、wq（保存退出）。

2.6 vim 配置

• 系统公共配置文件：/etc/vimrc。
• 用户私有配置文件：~/.vimrc，可设置语法高亮（syntax on）、显示行号（set nu）等。
• 可安装 TagList、WinManager 等插件增强功能。

三、编译器 gcc/g++

3.1 编译过程

gcc/g++ 编译分为四个阶段：

1. 预处理：宏替换、去注释、头文件展开等，使用-E选项，生成.i文件。
2. 编译：生成汇编代码，使用-S选项，生成.s文件。
3. 汇编：生成机器码，使用-c选项，生成.o文件。
4. 链接：生成可执行文件，无特殊选项，生成可执行程序。

3.2 动态链接与静态链接

• 静态链接：将库代码全部加入可执行文件，文件较大，运行时无需库，但更新麻烦。
• 动态链接：程序运行时加载库，文件较小，节省资源，更为常用。

Linux 下动态库后缀为.so，静态库为.a；Windows 下动态库为.dll，静态库为.lib。

3.3 常用选项

包括-E（预处理）、-S（编译）、-c（汇编）、-o（指定输出文件）、-g（生成调试信息）等。

四、自动化构建工具 make/Makefile

4.1 基本概念

make 是命令工具，Makefile 是定义编译规则的文件，两者配合实现项目自动化构建，提高开发效率。

4.2 基本使用

例如，对于myproc.c文件，Makefile 可写为：

myproc:myproc.c
    gcc -o myproc myproc.c
.PHONY:clean
clean:
    rm -f myproc

myproc依赖myproc.c，通过gcc命令生成；clean为伪目标，用于清理文件。

4.3 make 工作流程

1. 在当前目录找 Makefile 或 makefile。
2. 找到第一个目标文件作为最终目标。
3. 若目标文件不存在或依赖文件更新时间更新，则执行命令生成目标。
4. 递归查找依赖关系，直至生成最终目标。

五、Linux 第一个程序：进度条

5.1 相关知识

• 回车（\r）：光标回到行首；换行（\n）：光标下移一行。
• 行缓冲区：输出带\n会刷新缓冲区，否则需用fflush(stdout)手动刷新。

5.2 进度条代码

• process.c：实现进度条逻辑，包括版本 1 和版本 2 的函数。
• process.h：声明进度条函数。
• main.c：调用进度条函数模拟下载过程。
• Makefile：定义编译规则。

六、版本控制器 Git

6.1 基本概念

Git 是主流版本控制器，可管理文件历史版本，方便多人协作，支持各种格式文件，尤其适合管理源代码。

6.2 安装与使用

• 安装：yum install git。
• 基本操作（三板斧）：
  1. git add：将文件加入暂存区。
  2. git commit -m "日志"：提交到本地仓库。
  3. git push：同步到远程仓库。
• 可配置免密码提交，需设置用户信息（git config --global user.name等）。

七、调试器 gdb

7.1 基本使用

• 程序需以 debug 模式编译（加-g选项）。
• 常用命令：
  • gdb binFile：启动调试。
  • l：显示源代码。
  • b 行号：设置断点。
  • r：运行程序。
  • n/s：单步执行（n不进函数，s进函数）。
  • p 变量：打印变量值。
  • q：退出调试。

7.2 高级技巧

• watch：监视变量变化，值改变时暂停程序。
• set var：修改变量值。
• 条件断点：b 行号 if 条件，满足条件时触发。

八、结语

今日C++到这里就结束啦，如果觉得文章还不错的话，可以三连支持一下。感兴趣的宝子们欢迎持续订阅小枫，小枫在这里谢谢宝子们啦~小枫の主页还有更多生动有趣的文章，欢迎宝子们去点评鸭~C++的学习很陡，时而巨难时而巨简单，希望宝子们和小枫一起坚持下去~你们的三连就是小枫的动力，感谢支持~