Linux环境基础开发工具的使用

Posted 2021-12-15 ymz123_

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Linux环境基础开发工具的使用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

Linux软件包管理器yum
Linux编辑器-vim使用
Linux编译器-gcc/g++使用
Linux调试器-gdb使用
Linux项目自动化构建工具-make/Makefile
- make/Makefile
- Linux第一个小程序－进度条
使用 git 命令行

Linux软件包管理器yum

软件包

安装软件一般有三种方法：
1.源码
2.rpm包。有点像windows下载的安装包
3.yum命令行

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” 。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.
一个服务器同一时刻只能让一个yum进行安装，不能同时安装多个软件。

yum是从服务器上下载rpm包，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。例如：

查看软件包

[ymz@VM-16-9-centos ~]$ yum list

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.

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：

[ymz@VM-16-9-centos ~]$ yum list | grep lrzsz

（lrzsz可以将Windows中的文件上传到Linux中，也可以将Linux中的文件下载到Windows中，实现云服务器和本地机器之间信息互传)

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.

[ymz@VM-16-9-centos ~]$ 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.

卸载软件

[ymz@VM-16-9-centos ~]$ sudo yum remove lrzsz

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。

vim的基本概念

vim本质上是一个多模式的文本编辑器，这里主要介绍三种模式：命令模式（command mode）、插入模式（Insert mode）和底行模式（last line mode）

1.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。
2.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。
3.底行模式(Command 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

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

[ymz@VM-16-9-centos ~]$ vim test.c

[正常模式]切换至[插入模式]
输入a：在当前光标的后一位置进入插入模式
输入i：在当前光标处进入插入模式
输入o：在当前光标处新起一行进入插入模式

[插入模式]/[底行模式]切换至[正常模式]
按[Esc]键即可

[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「底行模式」,例如:
:w 保存当前文件
:wq 存盘并退出vim
:q! 输入q!,不存盘强制退出vim

vim正常模式命令集

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「nl」：光标移到该行的第n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
「nx」：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
「nX」：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
「ndd」：从光标所在行开始删除n行
复制
「yw」：将光标所在之处到字尾的字符复制到缓冲区中。
「nyw」：复制n个字到缓冲区
「yy」：复制光标所在行到缓冲区。
「nyy」：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。

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。
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。

分屏显示：

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

Linux编译器-gcc/g++使用

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
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

链接(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

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,是在哪里实现“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

1.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”
2.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
3.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。

Linux调试器-gdb使用

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。且是动态链接，使用动态库。
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（发布以debug方式）。

可以看到debug版本文件大小比release大一些，因为debug版本多了一些调试信息（debuginfo）：

用readelf可以查看到release版本没有调试信息，而debug版本有

进入调试：gdb binFile
退出：quit或ctrl+d

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。（重新运行）
n 或 next：单条执行。（等价于VS中的F10）
s或step：进入函数调用。（等价于VS中的F11）
break(b) 行号：在某一行设置断点。（F9）
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§：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。

Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

make/Makefile

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。

touch Makefile/makefile

在Makefile中，.PHONY后面的target表示的也是一个伪造的target, 而不是真实存在的文件target，注意Makefile的target默认是文件。Makefile拒绝了执行第二次执行make(第一条), 因为文件mytest存在。而Makefile却总是执行clean后面的规则。由此可见，.PHONY:clean发挥了作用。

依赖关系
下面的文件mytest依赖mytest.o
而mytest.o依赖mytest.s
mytest.s依赖mytest.i
mytest.i依赖mytest.c

依赖方法

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：

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“mytest”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
如果mytest文件不存在，或是mytest所依赖的后面的mytest.o文件的文件修改时间要比mytest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mytest这个文件。
如果mytest所依赖的mytest.o文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为mytest.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成mytest.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 mytest.o 文件，然后再用 mytest.o 文件声明make的终极任务，也就是执行文件mytest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。

项目清理
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。

Linux第一个小程序－进度条

\\r&&\\n
换行：在原来行的位置换到下一行

回车：不换到下一行，直接回到该行的起始位置
回车换行：换行并回车

\\n就是回车换行
\\r是只回车不换行

看以下代码：

printf("hello");
sleep(5);

执行该代码，hello在5s后才会显示出来。
可以肯定的是，printf是先执行的，但printf已经执行完了，不代表字符串就得显示出来。在sleep期间，字符串在缓冲区。
缓冲区的本质就是一段内存空间，暂存临时数据，在合适的时候刷新出去。
刷新策略：1.直接刷新不缓存。2.缓冲区写满再刷新，全缓冲。3.碰到\\n就刷新，行刷新（显示器）。4.强制刷新。把数据真正写入磁盘、文件、显示器、网络等设备或文件。
任何一个C程序，启动的时候，会默认打开三个输入输出流(文件)
stdin、stdout、stderr

倒计时代码：

  1 #include"mytest.h"
  2 #include<unistd.h>
  3 
  4 int main()
  5 
  6     int count = 9;
  7     while(count>=0)
  8         printf("%d\\r",count);
  9         fflush(stdout);
 10         sleep(1);
 11         count--;
 12     
 13 
 14     return 0；                                                                     
 15

进度条代码：

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 #include<string.h>
  4                                                                                                                                                     
  5 #define NUM 100
  6 
  7 int main()
  8 
  9     char bar[NUM+2];
 10     memset(bar,0,sizeof(bar));
 11 
 12     const char* lable="|/-\\\\";
 13     int i=0;
 14 
 15     while(i<=NUM)
 16         bar[i]='=';
 17         bar[i+1]='>';
 18         printf("[%-101s][%d%%][%c]\\r",bar,i,lable[i%4]);
 19         fflush(stdout);
 20         usleep(100000);
 21         i++;
 22     
 23     printf("\\n");
 24 
 25     return 0;
 26