Linux篇:开发工具yum/vim/gcc/g++/Makefile/gdb

一. yum：软件包管理器

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 Fedora,RedHat, Centos等发行版上 .

关于 rzsz

这个工具用于 windows 机器和远端的 Linux 机器通过 XShell 传输文件 .

安装完毕之后可以通过拖拽的方式将文件上传过去 .

注意事项

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

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 :

yum list | grep lrzsz

结果如下:

lrzsz.x86_64 0.12.20-36.el7 @base

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 .

如何安装软件

通过 yum, 我们可以通过很简单的一条命令完成 gcc 的安装 .

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 .

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

如何卸载软件

仍然是一条命令 :

sudo yum remove lrzsz

二. vim：多模式编辑器

2.1 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

2.2. 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 文件名

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)

2.3. 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 行行首。

2.4. 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？

在命令模式下按下 / 后输入要搜索的关键词，然后按 Enter 键，Vim 会从光标所在位置向文件末尾方向查找匹配该关键词的内容。按下 n 键可继续向后查找下一个匹配项，按下 N 键可向前查找下一个匹配项。
使用 ? 进行反向搜索：
在命令模式下按下 ? 后输入要搜索的关键词，然后按 Enter 键，Vim 会从光标所在位置向文件开头方向查找匹配该关键词的内容。按下 n 键可继续向前查找下一个匹配项，按下 N 键可向后查找上一个匹配项。

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。

2.5. vim操作总结

三种模式：正常模式插入模式底行模式

2.6. 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

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

可以自行到网上查找一些好用的配置

三. Linux编译器-gcc/g++使用

1. 背景知识

1. 预处理（进行宏替换 )

2. 编译（生成汇编 )

3. 汇编（生成机器可识别代码）

4. 连接（生成可执行文件或库文件 )

2. gcc 如何完成

格式 gcc [ 选项 ] 要编译的文件 [ 选项 ] [ 目标文件 ] 例如：

g++ -o process process.c

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

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

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

在这里涉及到一个重要的概念 : 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 “printf” 函数的呢 ?

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。

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。

下载动静态库
sudo yum install -y glibc-static
sudo yum install -y libstbc++-static

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。

四. Linux调试器-gdb使用

1. 背景

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

2. 开始使用

gdb binFile 退出： ctrl + d 或 quit 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。

n 或 next ：单条执行。

s 或 step ：进入函数调用

break(b) 行号：在某一行设置断点

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(p) ：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

readelf -S 文件名：读取可执行程序二进制构成的文件debug

在Makefile文件中chang常在依赖关系后加后缀-g，让可执行程序以debug方式发布。

以debug方式发布的可执行程序具有调试信息。

以debug方式发布的可执行程序比以默认（release）方式发布的可执行程序略大（多了调试信息）

gdb+可执行程序名：进入调试模式

五. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

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

1、make是一条指令，makefile当前目录下的一个文件

2、依赖关系、依赖方法

Makefile注释用#
Make会自动退到makefile中的依赖关系栈式结构

Make会自顶向下扫描makefile，形成的第一个目标文件充当为Make的默认动作

3、问：为什么重复编译不通过？答：提供编译效率！
问：怎么做到的？
答：原理如下：
一定是源文件形成可执行，现有源文件，才有可执行。一般而言，源文件的最近修改时间比可执行成文件要老！如果我们修改了原文件，历史上曾经还有可执行，那么原文件的最近修改时间，一定要比可执行程序要新！
只需要比较，可执行程序的最近修改时间和源文件的最近修改时间：.exe新于.c源文件，不需要重新编译，.exe老于.c源文件，需要重新编译。

4、Access（最后一次访问时间）、Modify（最后一次被修改时间）与Change（权限最后一次修改时间）
文件=文件内容（Modify）+文件属性（Change）