Linux基础开发工具（上）：从包管理到“进度条”项目实战，掌握 yum/vim/gcc 核心工具

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文章目录

• 引言
• 1.软件包管理器：yum和apt
• • 1.1.为什么需要包管理器？
  • 1.2.从查询到卸载的完整流程
  • • 1.2.1.查看安装包
    • 1.2.2.安装文件
    • 1.2.3.卸载软件
    • 1.2.4.源配置：更换国内镜像源
• 2.编辑器Vim
• • 2.1.核心模式
  • 2.2.常用命令
  • • 2.2.1.光标移动（命令模式）
    • 2.2.2.编辑操作（命令模式）
    • 2.2.3.底行模式常用命令
  • 2.3.简单vim配置
  • 2.4.vim高频指令速查表
• 3.编译器：gcc/g++
• • 3.1.编译流程
  • 3.2.编译完整流程演示
  • [3.3.静态链接 vs 动态链接](#3.3.静态链接 vs 动态链接)
• 4.自动化构建：-make/Makefile
• • 4.1.核心概念
  • 4.2.简单Makefile（单文件）
  • 4.3.进阶Makefile（多文件）
  • 4.4.伪目标`.PHONY`
• 5.编写第一个Linux程序：进度条
• • 5.1.核心知识点
  • 5.2.完整代码实现
  • • 5.2.1.头文件：`process.h`
    • 5.2.2.源文件：`process.c`（实现进度条逻辑）
    • 5.2.3.主函数：`main.c`（模拟下载场景）
    • 5.2.4.Makefile：自动化编译
  • 5.3.运行效果：
• 结语

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引言

作为 Linux 开发的入门者，掌握 "软件安装→代码编辑→编译构建" 的基础流程是打通开发链路的关键。日常开发中，我们常面临 "如何快速安装工具"，"用什么编辑代码"，"怎样将代码转为可执行程序" 等问题，这些都离不开 yum/apt、vim、gcc/g++、Makefile 等核心工具的支撑。

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1.软件包管理器：yum和apt

1.1.为什么需要包管理器？

在Linux中手动编译源代码安装软件不仅繁琐，还会面临依赖问题 。包管理器就像"应用商店"，能自动解决依赖、下载编译好软件包。

在Linux系统下，不同发行版对应不同的工具：

• CentOs/RHEL ：使用yum（Yellow dog Updater，Modified）；
• Ubuntu/Debian ：使用apt（Advanced Package Tool）。

国内镜像源能解决官方源下载慢的问题，常用镜像源如下：
阿里云镜像站
清华大学开源镜像站
中科大镜像站

1.2.从查询到卸载的完整流程

1.2.1.查看安装包

想知道系统中是否有lrzsz（串口传输工具），可以用一下命令筛选：

# CentOS（yum）
yum list | grep lrzsz
# 输出示例：lrzsz.x86_64    0.12.20-36.el7    @base

# Ubuntu（apt）
apt search lrzsz
# 输出示例：lrzsz/focal,now 0.12.21-10 amd64 [installed]

1.2.2.安装文件

安装gcc编译器，-y参数表示自动确认：

# CentOS
sudo yum install -y gcc

# Ubuntu
sudo apt install -y gcc

1.2.3.卸载软件

卸载不需要的lrzsz：

# CentOS
sudo yum remove -y lrzsz

# Ubuntu
sudo apt remove -y lrzsz

1.2.4.源配置：更换国内镜像源

以 CentOS 7 更换阿里云镜像源为例：

# 1. 备份原有源
sudo mkdir /etc/yum.repos.d/backup
sudo mv /etc/yum.repos.d/*.repo /etc/yum.repos.d/backup/

# 2. 下载阿里云源配置文件
sudo curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

# 3. 清理缓存并生成新缓存
sudo yum clean all
sudo yum makecache

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2.编辑器Vim

vim是Linux默认的全功能编辑器，能够实现多模式间切换。

2.1.核心模式

• 命令模式（Normal mode）：控制光标、删除复制文本；
• 插入模式（Insert mode）：输入文字（左下角显式--INSERT--）；
• 底行模式（last line mode）：执行保存、退出、列行号等操作。
  

2.2.常用命令

2.2.1.光标移动（命令模式）

h/j/k/l    # 左/下/上/右移动（替代方向键）
gg         # 跳至文件开头
G          # 跳至文件结尾
$          # 跳至当前行末尾
^          # 跳至当前行开头
w          # 跳至下一个单词开头
e          # 跳至下一个单词结尾
5l         # 向右移动5个字符（数字+操作）

2.2.2.编辑操作（命令模式）

# 删除
x          # 删除光标所在字符
dd         # 删除当前行
3dd        # 删除从当前行开始的3行
X          # 删除光标前一个字符

# 复制粘贴
yy         # 复制当前行
2yy        # 复制从当前行开始的2行
p          # 粘贴到光标后
P          # 粘贴到光标前

# 替换与撤销
r          # 替换光标所在字符（只换一个）
R          # 连续替换（直到按ESC）
u          # 撤销上一步操作
Ctrl+r     # 恢复撤销（反撤销）

2.2.3.底行模式常用命令

:set nu    # 显示行号（nu=number）
:set nonu  # 隐藏行号
:/keyword  # 向下查找关键字（按n下一个，N上一个）
:?keyword  # 向上查找关键字
:w         # 保存文件（write）
:wq        # 保存并退出（write+quit）
:q!        # 强制退出（不保存，!表示强制）
:15        # 跳至第15行

2.3.简单vim配置

• 如果想个性化配置vim，可以在当前要配置的用户主目录下创建.vimrc文件，添加以下配置：

# ~/.vimrc 配置示例
syntax on          " 开启语法高亮（代码颜色区分）
set nu             " 默认显示行号
set shiftwidth=4   " 缩进时的空格数（默认4个）
set tabstop=4      " Tab键对应4个空格
set autoindent     " 自动缩进（新行继承上一行缩进）
set cursorline     " 高亮当前行（方便定位）

• 想要一键化配置更好看的vim，可以访问以下链接：VimForCpp

2.4.vim高频指令速查表

功能分类	命令	说明
模式切换	i	命令模式 -> 插入模式（光标前）
	a	命令模式 -> 插入模式（光标后）
	Shift + ;	命令模式 -> 底行模式
保存退出	:wq	退出并保存
	q!	强制退出
查找替换	:%s/old/new/g	全文替换old为new（%=全文，g=全局）
行操作	dd + p	剪切并粘贴
	yy + np	复制当前行并粘贴n（数字）次

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3.编译器：gcc/g++

3.1.编译流程

• 预处理：主要包括展开头文件、宏替换、去注释等；
• 编译：检查代码的规范性、是否有语法错误等，并将代码转成汇编语言；
• 汇编：将汇编代码翻译成二进制可重定向目标文件（机器码）；
• 链接：将目标文件与系统库结合，生成可执行文件。

3.2.编译完整流程演示

以hello.c（打印Hello Linux）程序为例：

• 预处理阶段（生成.i文件）

gcc -E hello.c -o hello.i
# -E：只执行预处理，不进行后续步骤
# -o：指定输出文件（hello.i）

• 编译阶段（生成.s文件）

gcc -S hello.i -o hello.s
# -S：只执行预处理和编译，生成汇编代码

此时，hello.s文件中是汇编指令，如：

main:
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    movl    $.LC0, %edi
    call    puts
    movl    $0, %eax
    popq    %rbp
    ret
.LC0:
    .string "Hello Linux"

• 汇编阶段（生成.o文件）

gcc -c hello.s -o hello.o
# -c：只执行预处理、编译、汇编，生成目标文件

.o是二进制文件，无法直接查看，需用objdump工具分析：

objdump -d hello.o  # 查看目标文件的汇编指令

• 链接阶段

gcc hello.o -o hello
# 无特殊参数，默认链接动态库

运行可执行文件：

./hello  # 输出：Hello Linux

• 一键编译（跳过中间文件）

gcc hello.c -o hello  # C语言
g++ hello.cpp -o hello  # C++语言

3.3.静态链接 vs 动态链接

特性	静态链接（.a库）	动态链接（.so库）
编译参数	gcc -static hello.c -o hello	gcc hello.c -o hello（默认）
文件大小	较大（包含库代码）	较小（运行时加载库）
运行依赖	不依赖系统库（可移植性强）	依赖系统库安装对应动态库
更新维护	库更新需重新编译程序	库更新无需重新编译程序
适用场景	需移植到无对应库的环境	日常开发（节省内存和磁盘）

查看可执行文件的依赖库：

ldd hello  # 查看动态链接的库
# 输出示例：libc.so.6 => /lib64/libc.so.6（依赖C标准库）

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4.自动化构建：-make/Makefile

当工程中有多个源文件（如：main.c、func1.c、func2.c）时，手动输入gcc命令编译会非常繁琐。Makefile能定义"依赖关系"和"编译命令"，只需执行make就能自动完成所有源文件的编译，还能清理中间文件。

4.1.核心概念

• 目标（Target）：要生成的目标文件（如可执行文件、目标文件等）；
• 依赖（Prerequisites）：生成目标需要的文件（如.c文件、.0文件）；
• 依赖方法（Recipe）：生成目标的命令（如gcc -c main.c -o main.o）。

格式如下：

Target: Prerequisite1, Prerequisite2 ...
	Recipe(命令前必须是Tab，不能是空格)

4.2.简单Makefile（单文件）

以myproc.c（计算1-100的和）为例，编写Makefile文件：

# Makefile示例（单文件）
myproc: myproc.c  # 目标：myproc；依赖：myproc.c
    gcc -o myproc myproc.c  # 编译命令（Tab开头）

.PHONY: clean  # 声明clean为伪目标（避免与同名文件冲突）
clean:  # 清理目标（无依赖，执行make clean时触发）
    rm -f myproc  # 删除可执行文件

使用方法：

make          # 编译生成myproc
make clean    # 清理myproc（删除可执行文件）

4.3.进阶Makefile（多文件）

假设有三个文件：main.c（主函数）、add.c（加法函数）、add.h（头文件），工程结构如下：

project/
├── main.c
├── add.c
├── add.h
└── Makefile

编写支持多文件的Makefile，使用变量简化维护：

# 定义变量（方便修改，类似代码中的宏）
BIN = calc          # 可执行文件名
SRC = $(wildcard *.c)  # 所有.c文件（main.c、add.c）
OBJ = $(SRC:.c=.o)  # 将.c替换为.o（main.o、add.o）
CC = gcc            # 编译器
CFLAGS = -Wall -g   # 编译选项（显示警告+生成调试信息）

# 目标：可执行文件calc，依赖所有.o文件
$(BIN): $(OBJ)
    $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^  # $@=目标名，$^=所有依赖
    @echo "编译完成！可执行文件：$(BIN)"  # @：不显示命令本身

# 目标：.o文件，依赖对应的.c和.h文件（自动推导）
%.o: %.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@  # $<=第一个依赖（.c文件）

# 伪目标：清理中间文件和可执行文件
.PHONY: clean
clean:
    rm -f $(OBJ) $(BIN)
    @echo "清理完成！"

使用方法：

make          # 编译生成calc（自动生成main.o、add.o）
./calc        # 运行程序
make clean    # 清理main.o、add.o、calc

4.4.伪目标.PHONY

• 我们一般把clean设置成伪目标，伪目标的特性是，总是被执行的

• .PHONY让make忽略源文件和可执行文件的M时间（文件内容修改时间）对比

如果工程中恰好有一个名为clean的文件，执行make clean时，make 会认为 "目标文件已存在且无依赖更新"，不会执行清理命令。声明为伪目标后，make 会忽略同名文件，强制执行clean对应的命令。

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5.编写第一个Linux程序：进度条

5.1.核心知识点

• 回车(\r)：光标回到当前行开头；
• 换行：光标跳到下一行，现代计算机语言中的\n实际上包含了回车和换行两部分；
• 行缓冲区：printf默认会输出到缓冲区，遇到\n或手动刷新（fflush(stdout)）才会显示。

5.2.完整代码实现

5.2.1.头文件：process.h

// process.h
#pragma once
#include <stdio.h>

// 版本1：固定进度（0-100%）
void process_v1();

// 版本2：动态进度（根据当前进度更新）
// total：总任务量，current：当前完成量
void FlushProcess(double total, double current);

5.2.2.源文件：process.c（实现进度条逻辑）

// process.c
#include "process.h"
#include <string.h>
#include <unistd.h>  // 包含usleep函数（微秒级休眠）

#define NUM 101      // 进度条缓冲区大小（100个字符+1个结束符）
#define STYLE '='    // 进度条填充字符

// 版本1：固定进度
void process_v1() {
    char buffer[NUM] = {0};  // 初始化缓冲区（全0）
    // 旋转光标（|/-\），实现动态效果
    const char *lable = "|/-\\";
    int len = strlen(lable);  // 长度4

    for (int cnt = 0; cnt <= 100; cnt++) {
        // 格式化输出：进度条（左对齐100字符）、百分比、旋转光标
        printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", buffer, cnt, lable[cnt % len]);
        fflush(stdout);  // 手动刷新缓冲区（否则不显示）
        
        buffer[cnt] = STYLE;  // 填充进度条
        usleep(50000);  // 休眠50ms（控制进度条速度）
    }
    printf("\n");  // 进度条结束后换行
}

// 版本2：动态进度
void FlushProcess(double total, double current) {
    char buffer[NUM] = {0};
    const char *lable = "|/-\\";
    int len = strlen(lable);
    static int cnt = 0;  // 静态变量（记录旋转光标位置，不重置）

    // 计算当前进度百分比（转为整数）
    int progress = (int)(current * 100 / total);
    // 填充进度条缓冲区
    for (int i = 0; i < progress; i++) {
        buffer[i] = STYLE;
    }

    // 计算进度率（保留1位小数）
    double rate = current / total;
    cnt %= len;  // 循环使用旋转光标
    printf("[%-100s][%.1f%%][%c]\r", buffer, rate * 100, lable[cnt]);
    fflush(stdout);
    cnt++;
}

5.2.3.主函数：main.c（模拟下载场景）

// main.c
#include "process.h"
#include <unistd.h>

#define TOTAL_SIZE 1024.0  // 模拟总文件大小（1024MB）
#define SPEED 10.0         // 模拟下载速度（10MB/次）

// 模拟下载过程
void DownLoad() {
    double current = 0.0;  // 当前已下载大小
    while (current <= TOTAL_SIZE) {
        FlushProcess(TOTAL_SIZE, current);  // 更新进度条
        usleep(100000);  // 休眠100ms（模拟下载耗时）
        current += SPEED;  // 累加已下载大小
    }
    printf("\n下载完成！总大小：%.2lfMB\n", current);
}

int main() {
    printf("开始模拟下载...\n");
    DownLoad();  // 执行下载（显示进度条）
    return 0;
}

5.2.4.Makefile：自动化编译

# Makefile
SRC = $(wildcard *.c)  # main.c、process.c
OBJ = $(SRC:.c=.o)    # main.o、process.o
BIN = processbar       # 可执行文件名
CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g      # 显示警告+调试信息

$(BIN): $(OBJ)
    $(CC) -o $@ $^

%.o: %.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

.PHONY: clean
clean:
    rm -f $(OBJ) $(BIN)

5.3.运行效果：

生成可执行文件，并运行：

make          # 编译生成processbar
./processbar  # 运行程序

输出如下：

开始模拟下载...
[==================================================        ][50.0%][/]

最终显示：

开始模拟下载...
[====================================================================================================][100.0%][|]
下载完成！总大小：1030.00MB

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结语

本文从软件包管理器的 "依赖解决"，到 vim 的 "多模式编辑"，再到 gcc 的 "四阶段编译" 与 Makefile 的 "自动化构建"，最后通过"进度条"项目完成了以上工具的实战使用，今后LInux系统中复杂的开发项目，都离不开这些基础工具的使用。