【linux基本工具的使用 yum vim gdb 以及makefile自动化构建项目】

yum软件包管理器

1. 什么是包管理器

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。

2.yum具体操作

1. yum -list
   功能：罗列出当前共有那些软件包
2. sudo yum/apt install -y 【包名字】
   功能： 安装对应的软件包
3. sudo yum/apt remove -y 【包名字】
   功能：卸载对应的软件包

vim编辑器

vim是一款linux自带的多模式文本编辑器。

1.vim基本概念

我们主要讲解vim的三种模式（还有好多），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。该模式是我们使用的最频繁的编辑模式。
• 底行模式(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

总结：

2.vim基本操作

1. 退出vim及保存文件：
   进入底行模式（shift + ：），w（保存），q（退出），wq（保存并退出），（w）q！(强制退出)

2. 复制，剪切与粘贴：
   在命令模式下

   • dd表示剪切当前一行。
   • yy表示复制。
   • p表示粘贴
   • n（数字）yy 表示复制n行。
   • n（数字）dd表示剪切n行。
   • n （数字）p 表示粘贴n次。

3. 撤销：

   • 命令模式下，uu表示对操作的撤销。
   • 如果想撤销上一次的撤销，则输入ctrl + r

4. 光标快速定位：

   • gg ： 回到文本最开始
   • G（shift + g） ：光标移动到最后
   • n + G ： 光标移动到第n行
     光标局部定位：
   • h ：光标左移
   • j ：下移
     -k：上移
   • l：右移
   • $(shift + 4) ：行尾
   • ^(shift + 6) ： 行首
   • w ： 以单词为单元后跳转
   • b ： 以单词为单元前跳转

5. 删除字符：

   • (n) x ： 向后删除字符
   • shift + x:向前删除字符
   • shift + ~ ：转换大小写
   • n+r：替换

6. 查找关键词：

   • 底行模式下，/ + 关键词
   • 替换关键词：
     在vim的底行模式中:s 表示substitute，也就是替换， 格式为以下
     :[range]s[ubstitute]/{pattern}/{string}/[flags] [count]
     range 表示区间 % 用于表示全文, 2,3 表示从第2行开始到第3行
     {pattern} 表示字符串匹配规则，要匹配什么样的字符串 ， 比如^a 表示以a字符起始的字符串
     {string} 表示要将匹配到的字符串替换为的新的string字符串
     [flags] s_flags中，g比较常用，通常使用g表示全部替换，默认如果不给的话，表示只替换一次
     [count] 表示在一行中匹配多少次，很少会用到…
     如果想要将文件中所有 nihao 替换为 hello 则命令为： %s/nihao/hello/g
     :p 用于打印指定区间的行
     :[range]p[rint] [flags]
     :i 在指定行上方添加文本
     :{range}i[nsert][!]

7. 分屏：
   底行模式下，输入vs + 要打开的文件名。
   ctrl + ww（或者ctrl +w+ h/j/k/l）可以切换屏幕。

8. 批量注释/去注释:
   

编译器gcc/g++

首先我们要使用yum/apt安装gcc/g++
命令如下：

sudo yum/apt install -y gcc/g++

1.背景知识

我们首先要了解一个可执行程序是如何形成的。

1. 预处理：
   在这个阶段会将源文件中的宏替换，去注释，展开头文件，条件编译。在Linux系统下最终形成.i文件。
2. 编译：
   这一步会将.i文件编译形成汇编 — .s文件。
3. 汇编：
   将汇编转换成可识别机器码。形成.o文件
4. 链接
   形成可执行文件或库

2.gcc选项

格式 gcc [选项] 要编译的⽂件 [选项] [⽬标⽂件]

2.1 预处理

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。

2.2 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

2.3 汇编

汇编阶段是把编译阶段⽣成的“.s”⽂件转成⽬标⽂件
• 用户在此可使⽤选项“-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

2.4 链接

在成功编译之后,就进⼊了链接阶段。
• 实例: gcc hello.o –o hello

3.动态链接与静态链接

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：

$ ldd hello
linux-vdso.so.1 => (0x00007fffeb1ab000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007ff776af5000) // C标准库
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007ff776ec3000)

当我们同时有动态库和静态库时，gcc默认链接动态库，如果我们就是想要链接静态库，可以加 -static选项。
如 gcc -o hello hello.c -static

自动化构建工具 — Make/Makefile

1.什么是Makefile

会不会写makefile，从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。可⻅，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。

2. 基本使用

// Makefile
BIN=code //定义BIN变量
SRC=code.cc //定义SRC变量

$(BIN):$(SRC) // 依赖关系
	@g++ -o $(BIN) $(SRC) // 依赖方法 ，表示要形成 code文件就要执行该方法

.PHONY:clean // 定义伪目标
clean: // 无依赖文件列表
	@rm -f $(BIN) //依赖关系

// code.cc
#include<cstdlib>

int main()
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

写好Makefile之后，我们以后想要编译code.cc文件，就可以直接在命令行上输入make，即可编译形成code ， 如果想删除code就可以执行make clean命令。

调试器gdb的使用

1.预备知识

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。
如果想要调试必须在debug模式下进行，所以我们在gcc形成目标文件时要加上 -g选项表示加入调试信息。

2.基础使用

• 开始调试： gdb 【file】
• 退出调试： ctrl + d / quit

常用的gdb调试命令都在上面了。