linux基础环境开发工具使用

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一、Linux编辑器-vim使用

vi/vim编辑图

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。

1.1 vim的基本概念

• 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

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

1.2 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 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。

1.2.1 [正常模式]切换至[插入模式]

输入a 或
输入i 或
输入o

1.2.2 [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。

1.2.3 [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)

1.3 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。

1.4 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？操作实验一下
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。

1.5 vim操作总结

三种模式

• 正常模式
• 插入模式
• 底行模式

vim操作

• 打开，关闭，查看，查询，插入，删除，替换，撤销，复制等等操作。

二、Linux编译器-gcc/g++使用

2.1 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)

2.2 gcc如何完成

格式： gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

2.2.1 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。

2.2.2 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

2.2.3 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
实例: gcc –c hello.s –o hello.o

2.2.4 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

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 file 命令验证

2.3 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。

三、Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

3.1 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。

3.2 实例代码

mycode.c

makefile文件

3.3 依赖关系

上面的文件mycode依赖mycode.c

3.4 依赖方法

gcc mycode.c -option mycode ,就是与之对应的依赖关系

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

3.6 项目清理

• 工程是需要被清理的
• 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。

四、Linux第一个小程序－进度条

process.h

process.c

main.c

Makefile

执行效果图