linux系统环境—基础开发工具

1. yum工具，进行软件安装

示例：下载第一个软件

2. vim编辑器，学会vim的简单配置

vim的基本操作

vim末行模式命令集

插入模式与普通编辑器差不多。无命令集合

3. gcc/g++编译器的使用，并了解其过程，原理

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）

在这里涉及到一个重要的概念:函数库

4.linux环境中gdb使用于调试

5.掌握简单的Makefile编写，了解其运行思想背景:

依赖关系：

依赖方法：

原理

项目清理

6. 练习：Linux 程序：进度条

\r&&\n

行缓冲区概念

进度条代码

1. yum工具，进行软件安装

        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.

示例：下载第一个软件

        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

        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
ping www.baidu.com
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 
使用管道搜索软件 lrzsz是文件名。
yum list | grep lrzsz
安装软件：前提是必须要有root权限，
yum install lrzsz
使用sudo提升用户权限，实现：对于如何对普通用户配置sudo，查看博客sudo分配权限linux权限
sudo yum install lrzsz
如果已安装就会出现提示如下：

卸载软件
yum remove lrzsz
普通用户使用要使用sudo
sudo yum remove lrzsz

2. vim编辑器，学会vim的简单配置

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。我们课堂上，统一按照vim来进行讲解。

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，在命令模式下，shift+i（shift加i）即可进入该模式。，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+: （shift加冒号）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，返回命令行模式，按esc

我这里一共有12种模式:six BASIC modes和six ADDITIONAL 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:

用vim打开文件：

vim main.c

进入后：

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。

正常模式下：主要有以下的命令集，可以使用baidu（google）搜索信息，记不住，不用迟早会忘，我们常用的还是图形化界面的编辑器。

移动光标：
复制：
删除文字：
替换：
撤销更改：
跳至指定的行：

vim末行模式命令集

列出行号

跳到文件中的某一行

查找字符

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，关闭文件：「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。后面加上！为强制命令。

插入模式与普通编辑器差不多。无命令集合

关于vim编辑器的配置：VimForCpp: 快速将vim打造成c++ IDE (gitee.com)

原理是编辑vim编辑器的配置文件vimsc（大概是这个名字）

3. gcc/g++编译器的使用，并了解其过程，原理

gcc/g++编译器将源文件白编译形参可执行文件，需要进行以下四步:

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

gcc如何完成

gcc [选项1] 要编译的文件 [选项2] [目标文件]

示例：

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

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

4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

实例: gcc –c hello.s –o hello.o

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?

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。

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 gcc选项 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。

4.linux环境中gdb使用于调试

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

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。

f inish：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

实例

5.掌握简单的Makefile编写，了解其运行思想
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

依赖关系：

下面的示例中：main为目标文件，他的前置依赖为main.o 。mian.o的前置依赖为main.c。

clean：没有前置依赖。

依赖方法：

gcc hello.* -option hello.* ,就是与之对应的依赖关系

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

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“hello”这个文件，并把这个文件作为最终的目标文件。

        3. 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。

        4. 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）

        5. 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。

        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。

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。这里的经过测试可知，伪目标不管依赖前置存不存在都将执行代码。

可以将我们的main目标文件声明成伪目标，测试一下。

6. 练习：Linux 程序：进度条

\r&&\n

回车与换行不同，回车是回车。换行是换行

行缓冲区概念

第一个代码遇到换行\n立刻刷新。第二个程序结束刷新。第三个与第一个代码现象相同。


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

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

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

进度条代码

#include <unistd.h>
 #include <string.h>
 int main()
 {
 int i = 0;
 char bar[102];
 memset(bar, 0 ,sizeof(bar));
 const char *lable="|/-\\";
 while(i <= 100 ){
 printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", bar, i, lable[i%4]);
 fflush(stdout);
 bar[i++] = '#';
 usleep(10000);
 }
 printf("\n");
 return 0;
 }

7. 学习 git 命令行的简单操作, 能够将代码上传到 Github 上

git教学