一. 认识编辑器VIM
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。
1.1 vim的基本概念
本篇文章上我们讲解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
1.2 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
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) ### 1.3 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"移动⼀⻚ > 按「ctrl」+「f」：屏幕往"前"移动⼀⻚ > 按「ctrl」+「u」：屏幕往"后"移动半⻚ 按「ctrl」+「d」：屏幕往"前"移动半⻚ 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」表⽰拷⻉从光标所在的该⾏"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。 复制： > 「r」：替换光标所在处的字符。 「R」：替换光标所到之处的字符，知道按下 ESC 键为止。 撤销上⼀次操作： > 「u」：如果您误执⾏⼀个命令，可以⻢上按下「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 ⾸。 ### 1.4 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，再按回⻋键就会跳到该⾏了，如输⼊数字15，再回⻋，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。 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。 ### 1.5 vim操作总结 三种模式： > 正常模式 > 插⼊模式 > 底⾏模式 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。  ### 1.6 简单vim配置\[了解
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，对所有⽤⼾都有
效。
⽽在每个⽤⼾的主⽬录下，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。
切换⽤⼾成为⾃⼰执⾏ 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，保证⽤⼾是你要配置的⽤⼾，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下的内容拷⻉到〜/.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下的内容拷⻉到〜/.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。
二 编译器GCC/G++
2.1 背景知识
- 预处理（进⾏宏替换/去注释/条件编译/头⽂件展开等)
- 编译（⽣成汇编)
- 汇编（⽣成机器可识别代码）
- 连接（⽣成可执⾏⽂件或库⽂件)
2.2 gcc编译选项
**格式 gcc [**选项] 要编译的⽂件 [选项] [⽬标⽂件]
2.2.1 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。
2.2.2 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。
⽤⼾可以使⽤"-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
2.2.3 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
2.2.4 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
2.3 动态链接和静态链接
在我们的实际开发中，不可能将所有代码放在⼀个源⽂件中，所以会出现多个源⽂件，⽽且多个源⽂件之间不是独⽴的，⽽会存在多种依赖关系，如⼀个源⽂件可能要调⽤另⼀个源⽂件中定义的函数，但是每个源⽂件都是独⽴编译的，即每个*.c⽂件会形成⼀个*.o⽂件，为了满⾜前⾯说的依赖关系，则需要将这些源⽂件产⽣的⽬标⽂件进⾏链接，从⽽形成⼀个可以执⾏的程序。这个链接的过程就是静态链接。静态链接的缺点很明显：
--浪费空间：因为每个可执⾏程序中对所有需要的⽬标⽂件都要有⼀份副本，所以如果多个程序对同⼀个⽬标⽂件都有依赖，如多个程序中都调⽤了printf()函数，则这多个程序中都含有printf.o，所以同⼀个⽬标⽂件都在内存存在多个副本；
--更新⽐较困难：因为每当库函数的代码修改了，这个时候就需要重新进⾏编译链接形成可执⾏程序。但是静态链接的优点就是，在可执⾏程序中已经具备了所有执⾏程序所需要的任何东西，在执⾏的时候运⾏速度快。
动态链接的出现解决了静态链接中提到问题。动态链接的基本思想是把程序按照模块拆分成各个相对独⽴部分，在程序运⾏时才将它们链接在⼀起形成⼀个完整的程序，⽽不是像静态链接⼀样把所有程 序模块都链接成⼀个单独的可执⾏⽂件。
动态链接其实远⽐静态链接要常⽤得多。⽐如我们查看下 hello 这个可执⾏程序依赖的动态库，会发现它就⽤到了⼀个c动态链接库：
cpp
$ ldd hello
linux-vdso.so.1 => (0x00007fffeb1ab000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007ff776af5000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007ff776ec3000)
# ldd命令⽤于打印程序或者库⽂件所依赖的共享库列表。在这⾥涉及到⼀个重要的概念: 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
2.4 动态库和静态库
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。
⼀般我们的云服务器，C/C++的静态库并没有安装，可以采⽤如下⽅法安装：
cpp
# Centos
yum install glibc-static libstdc++-static -y
# ubuntu
apt install glibc-static libstdc++-static -y2.5 gcc其他常⽤选项 - 了解即可'
-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。
三 ⾃动化构建-make/Makefile
3.1 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。可⻅，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。
3.2 基本使用
比如这么一个代码：
cpp
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello Makefile!\n");
return 0;
}我们编写一个Makefile文件：
cpp
myproc:myproc.c
gcc -o myproc myproc.c
.PHONY:clean
clean:
rm -f myproc依赖关系： 上⾯的⽂件myproc,它依赖myproc.c
依赖方法： gcc -o myproc myproc.c ,就是与之对应的依赖关系
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。
什么叫做总是被执⾏？
bash
$ stat XXX
File: 'XXX'
Size: 987 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: fd01h/64769d Inode: 1321125 Links: 1
Access: (0664/-rw-rw-r--) Uid: ( 1000/ whb) Gid: ( 1000/ whb)
Access: 2024-10-25 17:05:30.430619002 +0800
Modify: 2024-10-25 17:05:25.940595116 +0800
Change: 2024-10-25 17:05:25.940595116 +0800
⽂件 = 内容 + 属性
Modify: 内容变更，时间更新
Change：属性变更，时间更新
Access：常指的是⽂件最近⼀次被访问的时间。在Linux的早期版本中，每当⽂件被访问时，其atime
都会更新。但这种机制会导致⼤量的IO操作。具体更新原则，不做过多解释。3.3 推导过程
bash
myproc:myproc.o
gcc myproc.o -o myproc
myproc.o:myproc.s
gcc -c myproc.s -o myproc.o
myproc.s:myproc.i
gcc -S myproc.i -o myproc.s
myproc.i:myproc.c
gcc -E myproc.c -o myproc.i
.PHONY:clean
clean:
rm -f *.i *.s *.o myproc编译：
bash
$ make
gcc -E myproc.c -o myproc.i
gcc -S myproc.i -o myproc.s
gcc -c myproc.s -o myproc.o
gcc myproc.o -o myprocmake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：
make会在当前⽬录下找名字叫"Makefile"或"makefile"的⽂件。
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 myproc 这个⽂件，并把这个⽂件作为最终的⽬标⽂件。
如果 myproc ⽂件不存在，或是 myproc 所依赖的后⾯的 myproc.o ⽂件的⽂件修改时间要
⽐ myproc 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
myproc 这个⽂件。如果 myproc 所依赖的 myproc.o ⽂件不存在，那么 make 会在当前⽂件中找⽬标为
myproc.o ⽂件的依赖性，如果找到则再根据那⼀个规则⽣成 myproc.o ⽂件。（这有点像⼀
个堆栈的过程）当然，你的C⽂件和H⽂件是存在的啦，于是 make 会⽣成 myproc.o ⽂件，然后再⽤
myproc.o ⽂件声明 make 的终极任务，也就是执⾏⽂件 hello 了。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。
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。
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。
3.4 适度扩展语法
bash
BIN=proc.exe # 定义变量
CC=gcc
#SRC=$(shell ls *.c) # 采⽤shell命令⾏⽅式，获取当前所有.c⽂件名
SRC=$(wildcard *.c) # 或者使⽤ wildcard 函数，获取当前所有.c⽂件名
OBJ=$(SRC:.c=.o) # 将SRC的所有同名.c 替换 成为.o 形成⽬标⽂件列表
LFLAGS=-o # 链接选项
FLAGS=-c # 编译选项
RM=rm -f # 引⼊命令
$(BIN):$(OBJ)
@$(CC) $(LFLAGS) $@ $^ # $@:代表⽬标⽂件名。 $^: 代表依赖⽂件列表
@echo "linking ... $^ to $@"
%.o:%.c # %.c 展开当前⽬录下所有的.c。 %.o: 同时展开同
名.o
@$(CC) $(FLAGS) $< # %<: 对展开的依赖.c⽂件，⼀个⼀个的交给gcc。
@echo "compling ... $< to $@" # @：不回显命令
.PHONY:clean
clean:
$(RM) $(OBJ) $(BIN) # $(RM): 替换，⽤变量内容替换它
.PHONY:test
test:
@echo $(SRC)
@echo $(OBJ)总结：
本章节我们认识了编辑器vim，编译器gcc/g++，以及Makefile/make的相关用法，这样我们就基本了解了在linux下我们应该如何去写代码，编代码以及如何更高效的去做编译代码这件事，那么认识了这些，下一章节我们就要去认识linux下的debug是怎么样的。