Linux环境基础开发工具的使用（yum，vim，gcc/g++，make/Makefile，gdb）

Linux 软件包管理器-yum

什么是软件包及安装方式

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。

安装程序的方式有：

源码安装，自己进行编译执行，生成程序。
rmp安装，可能存在大量软件相互依赖问题，安装较为麻烦
yum安装，相当于window下的软件商店（会处理好依赖问题）

安装包
yum就类似一个应用的商店。

注意关于 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。但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。如查找lrzsz

yum list | grep lrzsz

yum list
解析（了解）：

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

上面已经说了yum可以理解为一个应用商店，那么我们就可以通过 yum进行一些工具的安装。如lrzsz

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

install

安装软件需要使用root权限，这里提权使用（需要在信任名单）。
输入:

sudo yum install lrzsz

之后就会要求你输入y确认，输入y之后，出现complete字样则说明安装成功。

如何卸载软件

仍然是一条命令：

sudo yum remove lrzsz

remove
输入y后出现complete字样完成卸载。

实现本地机器和云服务器之间的文件互传

借助刚才安装的lrzsz实现本地机器和云服务器之间的文件互传。
将本地文件传到云服务器
指令：rz

将云端服务器文件传到本地：
指令：sz 文件名

tree查看

之前说了Linux下的文件系统是一颗多叉树，一般形式查看目录效果不好，这里推荐使用tree 来查看目录。
tree
要想使用tree，就需要到yum里安装

sudo yum install tree

用法：

tree 目录

Linux编辑器-vim

vim的基本概念：

这里我们讲解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

vim的模式切换

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]
- 按Esc
[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「:」冒号键进入末行模式「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)
- wq! (输入wq!,存盘并强制退出vim)

vim正常模式命令集

插入模式
1. 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；
2. 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；
3. 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。
- 记一个就好了，推荐使用i。
从插入模式切换为命令模式
1. 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。

vim底行模式各命令汇总

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。

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。

vim操作实用总结

对于以上这么多操作，我们只需要掌握经常使用的即可。以下列举常常使用的操作。（正常模式下）

跳跃移动操作：

shift+g：移动到文本的最后面。
gg：移动到文本的最前面。
n+shift+g：移动到指定行数。（n为具体数字，最好用主键盘的，功能区的有可能不行）。
shift+$：移动到当前行末尾。
shift+^：移动到当前行最前面。

移动操作：

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。

剪切操作（也可作为删除操作）

dd：删除光标所在行。
n+dd：从光标所在行开始删除n行。
x：每按一次，删除光标所在位置的一个字符。
n+x：删除光标所在位置的“后面（包含自己在内）”n个字符。

拷贝操作

yy：拷贝光标所在行到缓冲区。
n+yy：拷贝从光标所在的该行“往下数”n行文字。

粘贴操作

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。

简单vim配置

当你vim进入编辑时，会发现vim写代码时十分矬，跟个记事本一样，要想使vim用得顺手，就需要自己去配置。

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

但是以上操作不仅有难度，而且需要自己一个一个配置，实在太麻烦了，所以这里推荐执行以指令完成配置。

curl -sLf https://gitee.com/HGtz2222/VimForCpp/raw/master/install.sh -o ./install.sh && bash ./install.sh

执行该指令建议使用普通用户执行，不要用root账号，只为当前用户配置。不影响其他用户。

空格数

这时候可以看到就有行号，语法高亮，语法提示，自动缩进，补齐等。

但是它默认的空格数为2，和大家平时用的4有些区别，当然这也可以改。

上面的对应配置在.vimrc里面，进入并修改。

vim .vimrc

找到下面三个值，并将其改为4。
空格缩进

最好用wq！强制保存退出。

Linux编译器-gcc/g++

一个可执行程序是由代码经过以下步骤形成的：

预处理
编译
汇编
链接

那么每一个步骤会见我们写的代码转化成什么，最终形成一个可执行程序的呢？接下来以gcc为例，对以上步骤进行介绍。
一般使用gcc编译C语言代码，格式如下：

 gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

gcc编译：
在这里插入图片描述
以此为例，我们对该可执行程序的的预处理，编译，汇编，链接步骤进行介绍。

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

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 test.c –o test.i
- 不带选项会直接编译成最终的可执行程序，这里为查看每一个步骤，需要编译成对应阶段的文件。
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 test.i -o test.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
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 test.s -o test.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 test.o -o test.exe

函数库

上面提到的链接是和谁来链接呢？在这里就要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?
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。

安装静态库
云服务器一般是装有动态库的（默认连接方式），但是静态库一般那是没有的，想要的话我们可以自己装上，使用yum安装。

sudo yum install -y glibc-static libstdc++-static

这里一步到位，将C/C++的静态库都装上了。

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, 若要静态链接只用 -static选项对生成的文件采用静态链接。完成了链接之后,gcc 就可以生成可执行文件.
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。

动态链接：
优点：省空间（磁盘的空间，内存的空间），bin体积小，加载速度快。
缺点：依赖动态库，程序可移植性较差。
静态链接：
优点：不依赖第三方库，程序的可移植性较高。
缺点：浪费空间。

我们还可以用ldd查看链接时依赖的库
ldd
（图中的/lib64/libc.so.6就是当前云服务器当中的C标准库）

Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

为什么要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。

依赖关系和依赖方法

makefile

依赖关系：

上面的mycode:code.c可以理解为mycode的实现是依赖于code.c的。

依赖方式：

gcc -o mycode code.c其实就是我们使用gcc将code.c编译mycode，是具体实现的方法。

make使用

1.在要编译代码的同级路径下创建一个makefile/makefile的普通文件

2.使用vim编辑Makefile完成依赖关系和依赖方法

3. 使用make指令编译
make
多个文件时
多问文件
小技巧
快捷方式

make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，为什么会自动编译好？原理如下

hello:hello.o    
    gcc hello.o -o hello    
    
hello.o:hello.s    
    gcc -c hello.s -o hello.o    
    
hello.s:hello.i    
    gcc -S hello.i -o hello.s    
    
hello.i:hello.c    
    gcc -E hello.c -o hello.i                                          
.PHONY:clean    
clean:    
    rm hello.i hello.s hello.o hello -f

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“hello”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。
如果hello文件不存在，或是hello所依赖的后面的hello.o文件的文件修改时间要比hello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hello这个文件。
如果hello所依赖的hello.o文件不存在，那么make会在当前文件中找目标为hello.o文件的依赖性，如果找到则再根据那一个规则生成hello.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 hello.o 文件，然后再用 hello.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，就会退出报错。

make原理