系统性学习Linux-第二讲-基础开发工具

系统学习Linux-第二讲-基础开发工具

[1. 软件包管理器](#1. 软件包管理器)
- 1.1什么是软件包
- [1.2 Linux 软件生态](#1.2 Linux 软件生态)
- [1.3 ` yum ` 具体操作](#1.3 yum 具体操作)
- - [1.3.1 查看软件包](#1.3.1 查看软件包)
  - [1.3.2 安装软件](#1.3.2 安装软件)
  - [1.3.3 卸载软件](#1.3.3 卸载软件)
  - [1.3.4 注意事项](#1.3.4 注意事项)
- [1.4 安装源](#1.4 安装源)
[2. 编辑器 ` Vim `](#2. 编辑器 Vim)
- [2.1 Linux 编辑器 - ` vim ` 使用](#2.1 Linux 编辑器 - vim 使用)
- [2.2 ` vim ` 的基本概念](#2.2 vim 的基本概念)
- [2.3 ` vim ` 的基本操作](#2.3 vim 的基本操作)
- [2.4 ` vim ` 正常模式命令集](#2.4 vim 正常模式命令集)
- [2.5 ` vim ` 末行模式命令集](#2.5 vim 末行模式命令集)
- [2.6 ` vim ` 操作总结](#2.6 vim 操作总结)
- [2.7 简单 ` vim ` 配置 [了解]](#2.7 简单 vim 配置 [了解])
[3. 编译器 ` gcc / g++ `](#3. 编译器 gcc / g++)
- [3.1 背景知识](#3.1 背景知识)
- [3.2 ` gcc ` 编译选项](#3.2 gcc 编译选项)
- - [3.2.1 预处理(进行宏替换)](#3.2.1 预处理(进行宏替换))
  - [3.2.2 编译（生成汇编）](#3.2.2 编译（生成汇编）)
  - [3.2.3 汇编（生成机器可识别代码）](#3.2.3 汇编（生成机器可识别代码）)
  - [3.2.4 连接（生成可执行文件或库文件）](#3.2.4 连接（生成可执行文件或库文件）)
- [3.3 动态链接和静态链接](#3.3 动态链接和静态链接)
- [3.4 静态库和动态库](#3.4 静态库和动态库)
- [3.5 ` gcc ` 其他常用选项（了解即可）](#3.5 gcc 其他常用选项（了解即可）)
[4. 自动化构建 ` make/Makefile `](#4. 自动化构建 make/Makefile)
- [4.1 背景](#4.1 背景)
- [4.2 基本使用](#4.2 基本使用)
- [4.3 推导过程](#4.3 推导过程)
- [4.5 适度扩展语法](#4.5 适度扩展语法)
[5. Linux 第一个系统程序 − 进度条](#5. Linux 第一个系统程序 − 进度条)
- [5.1 补充 - 回车与换行](#5.1 补充 - 回车与换行)
- [5.2 行缓冲区](#5.2 行缓冲区)
- [5.3 练手 - 倒计时程序](#5.3 练手 - 倒计时程序)
- [5.4 进度条代码](#5.4 进度条代码)
[6. 版本控制器 ` Git `](#6. 版本控制器 Git)
- [6.1 版本控制器](#6.1 版本控制器)
- [6.2 ` git ` 简史](#6.2 git 简史)
- [6.3 安装 ` git `](#6.3 安装 git)
- [6.4 在 ` Github ` 创建项目](#6.4 在 Github 创建项目)
- [6.5 三板斧](#6.5 三板斧)
[7. 调试器 - ` gdb / cgdb ` 使用](#7. 调试器 - gdb / cgdb 使用)
- [7.1 样例代码](#7.1 样例代码)
- [7.2 预备](#7.2 预备)
- [7.3 常见使用](#7.3 常见使用)
- [7.4 常见技巧](#7.4 常见技巧)
- - [7.4.1 ` watch `](#7.4.1 watch)
  - [7.4.2 ` set var ` 确定问题原因](#7.4.2 set var 确定问题原因)
  - [7.4.3 条件断点](#7.4.3 条件断点)
  - - [7.4.3.1 新增条件断点](#7.4.3.1 新增条件断点)
    - [7.4.3.2 给已经存在的断点新增条件](#7.4.3.2 给已经存在的断点新增条件)

本讲学习目标：

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

1. 软件包管理器

1.1什么是软件包

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。
Ubuntu ：主要使用 apt（Advanced Package Tool）作为其包管理器。apt 同样提供了自动解决依赖关系、下载和安装软件包的功能。

1.2 Linux 软件生态

Linux 下载软件的过程（Ubuntu、Centos、other）

操作系统的好坏评估 - 生态问题

开发者会开发有助于开发进程的插件，以此来完善系统生态
软件包依赖的问题
国内的一些企业会将国外的服务器进行镜像，提高用户的访问速度与下载速度，降低自身维护成本

1.3 `yum` 具体操作

1.3.1 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:

bash 复制代码

[chengkl4@VM-0-9-centos process]$ yum list | grep lrzsz
Repository epel is listed more than once in the configuration
lrzsz.x86_64                             0.12.20-36.el7                @os

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。
Ubuntu 有上述有详细介绍

1.3.2 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。

bash 复制代码

# Centos
$ sudo yum install -y lrzsz
# Ubuntu
$ sudo apt install -y lrzsz

yum / apt 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" 字样或者中间未出现报错，说明安装完成

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 / apt 安装软件只能一个装完了再装另一个，正在 yum / apt 安装一个软件的过程中，如果再尝试用 yum / apt安装另外⼀个软件，yum / apt 会报错。
如果 yum / apt 报错，请自行百度。

1.3.3 卸载软件

仍然是一条命令：

bash 复制代码

# Centos
sudo yum remove [-y] lrzsz
# Ubuntu
sudo apt remove [-y] lrzsz

1.3.4 注意事项

关于 yum / apt 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

bash 复制代码

ping www.baidu.com
# 当天 yum / apt 也能离线安装，但是和我们当前无关，暂不关心。

1.4 安装源

Cetnos 安装源路径：

bash 复制代码

$ ll /etc/yum.repos.d/
total 16
-rw-r--r-- 1 root root 676 Oct 8 20:47 CentOS-Base.repo # 标准源 
-rw-r--r-- 1 root root 230 Aug 27 10:31 epel.repo # 扩展源 
# $ sudo yum install -y epel-release

Ubuntu 安装源路径：

bash 复制代码

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

可供安装的好玩命令：https://blog.csdn.net/xiaoxiaosutang/article/details/141053674

2. 编辑器 `Vim`

IDE例子

2.1 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 mac os、 windows。

本讲中，统一按照 vim 来进行讲解。

2.2 `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

一共有 12 种模式: six BASIC modes 和 six ADDITIONAL modes

2.3 `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 [命令模式] ，你要切换到 [输入模式] 才能够输入文字。
$命令模式\] 切换至 \[插入模式\] ：输入「 i 」$
命令模式\] 切换至 \[末行模式\] ：「shift + ; 」，其实就是输入「:」
- : 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 )

2.4 `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：5 l ，56 l
- 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 行首。

2.5 `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。

2.6 `vim` 操作总结

三种模式
- 正常模式
- 插入模式
- 底行模式
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。

2.7 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。更具体移步：点我，其他手册，请执行 vimtutor 命令。

参考资料：
Vim 从入门到精通

3. 编译器 `gcc / g++`

3.1 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）
链接（生成可执行文件或库文件)

3.2 `gcc` 编译选项

格式：

gcc [选项] 要编译的⽂件 [选项] [⽬标⽂件]

3.2.1 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。

3.2.2 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

3.2.3 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

3.2.4 连接（生成可执行文件或库文件）

在成功编译之后,就进行了链接阶段。
实例：gcc hello.o --o hello

3.3 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：

bash 复制代码

$ 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

3.4 静态库和动态库

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。

❗注意：

Linux下，动态库 XXX.so，静态库 XXX.a1

Windows下，动态库 XXX.dll，静态库 XXX.lib

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

bash 复制代码

# Centos
yum install glibc-static libstdc++-static -y

补充扩展指示（自行了解）：

条件编译应用场景

为什么非得把语言变成汇编

编译器自举

3.5 `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。

4. 自动化构建 `make/Makefile`

4.1 背景

会不会写 makefile ，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。

4.2 基本使用

实例代码：

bash 复制代码

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

Makefile 文件：

bash 复制代码

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 复制代码

$ 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。

❗结论：
.PHONY ：让 make 忽略源文件和可执行目标文件的 M 时间对比

4.3 推导过程

bash 复制代码

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 复制代码

$ 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 myproc

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 myproc 这个文件，并把这个文件作为最终的，目标文件。
3. 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。
4. 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）
5. 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。
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。

4.5 适度扩展语法

bash 复制代码

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
 	@$(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)

5. Linux 第一个系统程序 − 进度条

5.1 补充 - 回车与换行

回车概念
换行概念
老式打字机的例子
\r && \n

5.2 行缓冲区

什么现象？

c 复制代码

#include <stdio.h>
int main()
{
 	printf("hello bite!\n");
 	sleep(3);
 	return 0;
}

什么现象？？

c 复制代码

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("hello bite!");
 	sleep(3);
 	return 0;
}

什么现象？？？

c 复制代码

#include <stdio.h>
int main()
{
 	printf("hello bite!");
 	fflush(stdout);
 	sleep(3);
 	return 0;
}

5.3 练手 - 倒计时程序

c 复制代码

#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 
int main() 
{ 
 	int i = 10; 
 	while(i >= 0) 
 	{ 
 		printf("%-2d\r", i); // \n 
 		fflush(stdout); 
 		i--; 
 		sleep(1); 
 	} 
 	
 	printf("\n"); 
 	return 0; 
}

5.4 进度条代码

process.c

c 复制代码

#include "process.h"
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#define NUM 101
#define STYLE '='
// vesion1
void process_v1()
{
 	char buffer[NUM];
 	memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 	const char *lable="|/-\\";
 	int len = strlen(lable);
 	int cnt = 0;
 	
 	while(cnt <= 100)
 	{
 		printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", buffer, cnt, lable[cnt%len]);
 		fflush(stdout);
 		buffer[cnt]= STYLE;
 		cnt++;
 		usleep(50000);
 	}
 	
 	printf("\n");
}

// verison2
void FlushProcess(double total, double current)
{
 	char buffer[NUM];
 	memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 	const char *lable="|/-\\";
 	int len = strlen(lable);
 	static int cnt = 0;
 	
 	// 不需要⾃⼰循环,填充# 
 	int num = (int)(current*100/total); // 11.0 / 1000
 	int i = 0;
 	for(; i < num; i++)
 	{
 		buffer[i] = STYLE;
 	}
 
 	double rate = current/total;
 	cnt %= len;
 	printf("[%-100s][%.1f%%][%c]\r", buffer, rate*100, lable[cnt]);
 	cnt++;
 	fflush(stdout);
}

process.h

c 复制代码

#pragma once

#include <stdio.h>

void process_v1();
void FlushProcess(double total, double current);

main.c

c 复制代码

$ cat main.c 
#include "process.h"
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

double total = 1024.0;
double speed = 1.0;
void DownLoad()
{
 	double current = 0;
 	while(current <= total)
 	{
 		FlushProcess(total, current);
 		// 下载代码
 		usleep(3000); // 充当下载数据
 		current += speed;
 	}
 	
 	printf("\ndownload %.2lfMB Done\n", current);
}

int main()
{
 	DownLoad();
 	DownLoad();
 	DownLoad();
 	DownLoad();
 	DownLoad();
 	DownLoad();
 	DownLoad();
 	DownLoad();
 	return 0;
}

Makefile

c 复制代码

SRC=$(wildcard *.c)
OBJ=$(SRC:.c=.o)
BIN=processbar

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

%.o:%.c
 	gcc -c $<

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

6. 版本控制器 `Git`

不知道你工作或学习时，有没有遇到这样的情况：我们在编写各种文档时，为了防止文档丢失，更改失误，失误后能恢复到原来的版本，

不得不复制出⼀个副本，比如：

" 报告 - v1 "
" 报告 - v2 "
" 报告 - v3 "
" 报告 - 确定版 "
" 报告 - 最终版 "
" 报告 - 究极进化版 "

...

每个版本有各自的内容，但最终会只有一份报告需要被我们使用。

但在此之前的工作都需要这些不同版本的报告，于是每次都是复制粘贴副本，产出的文件就越来越多，文件多不是问题，

问题是：随着版本数量的不断增多，你还记得这些版本各自都是修改了什么吗？

文档如此，我们写的香米代码，也是存在这个问题的！！

6.1 版本控制器

为了能够更方便我们管理这些不同版本的文件，便有了版本控制器。所谓的版本控制器，就是能让你了解到⼀个文件的历史，

以及它的发展过程的系统。通俗的讲就是一个可以记录工程的每一次改动和版本迭代的一个管理系统，同时也方便多人协同作业。

目前最主流的版本控制器就是 Git 。Git 可以控制电脑上所有格式的文件，例如 doc、excel、dwg、dgn、rvt 等等。

对于我们开发人员来说，Git 最重要的就是可以帮助我们管理软件开发项目中的源代码文件！

6.2 `git` 简史

同生活中的许多伟大事物一样，Git 诞生于一个极富纷争大举创新的年代。

Linux 内核开源项目有着为数众多的参与者。绝大多数的 Linux 内核维护工作都花在了提交补丁和保存归档的繁琐事务上

（1991−2002年间）。到 2002 年，整个项目组开始启用一个专有的分布式版本控制系统 BitKeeper 来管理和维护代码。

到了 2005 年，开发 BitKeeper 的商业公司同 Linux 内核开源社区的合作关系结束，

他们收回了 Linux 内核社区免费使用 BitKeeper 的权力。这就迫使 Linux 开源社区（特别是 Linux 的缔造者 Linus Torvalds ）

基于使用 BitKeeper 时的经验教训，开发出自己的版本系统。他们对新的系统制订了若干目标：

速度
简单的设计
对非线性开发模式的强力支持（允许成千上万个并行开发的分支）
完全分布式
有能力高效管理类似 Linux 内核一样的超大规模项目（速度和数据量）

自诞生于 2005 年以来，Git 日臻成熟完善，在高度易用的同时，仍然保留着初期设定的目标。它的速度飞快，

极其适合管理大项目，有着令人难以置信的非线性分支管理系统。

6.3 安装 `git`

bash 复制代码

yum install git
$ git --version
git version 1.8.3.1

6.4 在 `Github` 创建项目

注册账号：

这个比较简单，参考着官网提示即可，需要进行邮箱校验。

创建项目：

登陆成功后，进入个人主页，点击左下方的 New repository 按钮新建项目

2. 然后跳转到的新页面中输入项目名称（注意，名称不能重复，系统会自动校验，校验过程可能会花费几秒钟）校验完毕后，点击下方的 Create repository 按钮确认创建。

在创建好的项目页面中复制项目的链接，以备接下来进行下载。

下载项目到本地

创建好一个放置代码的目录

bash 复制代码

git clone [url]

这里的 url 就是刚刚建立好的项目的链接。

6.5 三板斧

1. git add

将代码放到刚才下载好的目录中

bash 复制代码

git add [⽂件名]

将需要用 git 管理的文件告知 git

2. git commit

提交改动到本地

bash 复制代码

git commit -m "XXX"

提交的时候应该注明提交日志，描述改动的详细内容。

3. git push

同步到远端服务器上

bash 复制代码

git push

需要填入用户名密码，同步成功后，刷新Github⻚⾯就能看到代码改动了.

配置免密码提交

https://blog.csdn.net/camillezj/article/details/55103149

其他知识

git log / status / pull
.ignore

7. 调试器 - `gdb / cgdb` 使用

7.1 样例代码

c 复制代码

// mycmd.c
#include <stdio.h>
int Sum(int s, int e)
{
	int result = 0;
	for (int i = s; i <= e; i++)
	{
		result += i;
	}
	
	return result;
}

int main()
{
	int start = 1;
	int end = 100;
	printf("I will begin\n");
	int n = Sum(start, end);
	printf("running done, result is: [%d-%d]=%d\n", start, end, n);
	return 0;
}

7.2 预备

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，如果没有添加，程序无法被编译。

bash 复制代码

$ gcc mycmd.c -o mycmd # 默认模式，不⽀持调试
$ file mycmd
mycmd: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically 
linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, 
BuildID[sha1]=82f5cbaada10a9987d9f325384861a88d278b160, for GNU/Linux 
3.2.0, not stripped

$ gcc mycmd.c -o mycmd -g # debug模式
$ file mycmd
mycmd: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically 
linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, 
BuildID[sha1]=3d5a2317809ef86c7827e9199cfefa622e3c187f, for GNU/Linux 
3.2.0, with debug_info, not stripped

7.3 常见使用

开始：gdb binFile
退出：ctrl + d 或 quit 调试命令

命令	作用	样例
`list/l`	显示源代码，从上次位置开始，每次列出 10 行	`list/l 10`
`list/l`函数名	列出指定函数的源代码	`list/l main`
`list/l` 文件名:行号	列出指定文件的源代码	`list/l mycmd.c:1`
`r/run`	从程序开始连续执行	`run`
`n/next`	单步执行，不进入函数内部，逐过程 F10	`next`
`s/step`	单步执行，进入函数内部，逐语句 F11	`step`
`break/b` [文件名:]行号	在指定行号设置断点	`break 10break test.c:10`
`break/b` 函数名	在函数开头设置断点	`break main`
`info break/b`	查看当前所有断点的信息	`info break`
`finish`	执行到当前函数返回，然后停止	`finish`
`print/p` 表达式	打印表达式的值	`print start+end`
`p 变量`	打印指定变量的值	`p x`
`set var` 变量=值	修改变量的值	`set var i=10`
`continue/c`	从当前位置开始连续执行程序	`continue`
`delete/d breakpoints`	删除所有断点	`delete breakpoints`
`delete/d breakpoints n`	删除序号为 n 的断	`delete breakpoints 1`
`disable breakpoints`	禁⽤所有断点	`disable breakpoints`
`enable breakpoints`	启⽤所有断点	`enable breakpoints`
`info/i breakpoints`	查看当前设置的断点列表	`info breakpoints`
`display` 变量名	跟踪显示指定变量的值（每次停止时）	`display x`
`undisplay` 编号	取消对指定编号的变量的跟踪显示	`undisplay 1`
`until` X行号	执行到指定行号	`until 20`
`backtrace/bt`	查看当前执行栈的各级函数调用及参数	`backtrace`
`info/i locals`	查看当前栈帧的局部变量值	`info locals`
`quit`	退出GDB调试器	`quit`

7.4 常见技巧

7.4.1 `watch`

执行时监视一个表达式（如变量）的值。如果监视的表达式在程序运行期间的值发生变化，GDB 会暂停程序的执行，

并通知使用者

语法：

bash 复制代码

watch 变量名

❗注意：

如果你有一些变量不应该修改，但是你怀疑它修改导致了问题，你可以 watch 它，如果变化了，就会通知你。

监视变量的变化

7.4.2 `set var` 确定问题原因

更改一下标志位，假设我们想得到 +-result

c 复制代码

// mycmd.c
#include <stdio.h>
int flag = 0; // 故意错误 
//int flag = -1; 
//int flag = 1;

int Sum(int s, int e)
{
 	int result = 0;
 	for(int i = s; i <= e; i++)
 	{
 		result += i;
 	}
 	
 	return result*flag;
}

int main()
{
 	int start = 1;
 	int end = 100;
 	printf("I will begin\n");
 	int n = Sum(start, end);
 	printf("running done, result is: [%d-%d]=%d\n", start, end, n);
 	return 0;
}

7.4.3 条件断点

7.4.3.1 新增条件断点

bash 复制代码

b 行号 if 条件

7.4.3.2 给已经存在的断点新增条件

语法：

bash 复制代码

condition 断点序号 条件

❗注意：

条件断点添加常见两种方式：1. 新增 2. 给已有断点追加

注意两者的语法有区别，不要写错了。

新增：b 行号/文件名:行号/函数名 if i == 30 (条件)

给已有断点追加： condition 2 i == 30 ，其中 2 是已有断点编号，没有 if

Cgbd 分屏操作 ESC 进⼊代码屏， i 回到 gdb 屏

系统性学习Linux-第二讲-基础开发工具

系统学习Linux-第二讲-基础开发工具

1. 软件包管理器

1.1什么是软件包

1.2 Linux 软件生态

1.3 yum 具体操作

1.3.1 查看软件包

1.3.2 安装软件

1.3.3 卸载软件

1.3.4 注意事项

1.4 安装源

2. 编辑器 Vim

2.1 Linux 编辑器 - vim 使用

2.2 vim 的基本概念

2.3 vim 的基本操作

2.4 vim 正常模式命令集

2.5 vim 末行模式命令集

2.6 vim 操作总结

2.7 简单 vim 配置 [了解]

3. 编译器 gcc / g++

3.1 背景知识

3.2 gcc 编译选项

3.2.1 预处理(进行宏替换)

3.2.2 编译（生成汇编）

3.2.3 汇编（生成机器可识别代码）

3.2.4 连接（生成可执行文件或库文件）

3.3 动态链接和静态链接

3.4 静态库和动态库

3.5 gcc 其他常用选项（了解即可）

4. 自动化构建 make/Makefile

4.1 背景

4.2 基本使用

4.3 推导过程

4.5 适度扩展语法

5. Linux 第一个系统程序 − 进度条

5.1 补充 - 回车与换行

5.2 行缓冲区

5.3 练手 - 倒计时程序

5.4 进度条代码

6. 版本控制器 Git

6.1 版本控制器

6.2 git 简史

6.3 安装 git

6.4 在 Github 创建项目

6.5 三板斧

7. 调试器 - gdb / cgdb 使用

7.1 样例代码

7.2 预备

7.3 常见使用

7.4 常见技巧

7.4.1 watch

7.4.2 set var 确定问题原因

7.4.3 条件断点

7.4.3.1 新增条件断点

7.4.3.2 给已经存在的断点新增条件

1.3 `yum` 具体操作

2. 编辑器 `Vim`

2.1 Linux 编辑器 - `vim` 使用

2.2 `vim` 的基本概念

2.3 `vim` 的基本操作

2.4 `vim` 正常模式命令集

2.5 `vim` 末行模式命令集

2.6 `vim` 操作总结

2.7 简单 `vim` 配置 [了解]

3. 编译器 `gcc / g++`

3.2 `gcc` 编译选项

3.5 `gcc` 其他常用选项（了解即可）

4. 自动化构建 `make/Makefile`

6. 版本控制器 `Git`

6.2 `git` 简史

6.3 安装 `git`

6.4 在 `Github` 创建项目

7. 调试器 - `gdb / cgdb` 使用

7.4.1 `watch`

7.4.2 `set var` 确定问题原因