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一、为什么要学习 Linux 开发
在技术飞速发展的今天,Linux 开发基础已然成为众多技术领域的重要基石,学习 Linux 开发有着诸多重要意义。
Linux 在服务器领域占据着统治性地位。像谷歌、亚马逊、阿里巴巴等互联网巨头,其背后的服务器集群大量采用 Linux 操作系统 。据统计,全球超过 90% 的超级计算机都在使用 Linux,在企业级服务器市场中,Linux 的市场份额也相当可观。这是因为 Linux 具有出色的稳定性,能够长时间不间断运行,保障服务的持续可用;它的安全性也备受认可,开源的特性使得全球开发者共同维护,及时修复漏洞;并且拥有高度的可定制性,可以根据不同业务需求灵活配置。掌握 Linux 开发基础,能让你轻松胜任服务器运维、云计算等相关工作,比如进行服务器的部署、优化服务器性能、保障服务器安全等。
在嵌入式系统领域,Linux 同样应用广泛。从智能家居设备,如智能音箱、智能摄像头,到工业控制中的自动化设备,再到汽车电子中的车载系统等,Linux 都扮演着关键角色。以智能音箱为例,Linux 操作系统负责管理硬件资源、运行语音识别和交互程序等。嵌入式系统对成本、功耗和性能有严格要求,Linux 占用资源少、稳定性好,可以适应各种硬件平台和项目需求,还提供了丰富的嵌入式开发工具和支持。学习 Linux 开发基础,能让你在嵌入式开发领域大展身手,开发出各种智能设备和控制系统。
在软件开发领域,Linux 也是开发者的得力助手。它提供了丰富的开发工具和库,支持 C、C++、Python、Java、Golang 等多种编程语言。许多开源项目都基于 Linux 开发,比如著名的深度学习框架 TensorFlow、PyTorch 等。在 Linux 环境下进行开发,能让你更好地利用这些资源,提高开发效率和软件质量。而且,Linux 的开源特性使得开发者可以轻松获取和分享代码、文档等资源,其社区也能提供丰富的技术支持,帮助开发者快速解决问题。
从职业发展角度来看,掌握 Linux 开发基础能为你打开广阔的职业发展前景。无论是系统管理员、网络工程师、软件开发工程师,还是运营维护人员,都需要在 Linux 上开展工作。在当前就业市场中,具备 Linux 技能的人才往往更具竞争力,薪资水平也相对较高。
二、搭建 Linux 开发环境
2.1 选择合适的 Linux 发行版
Linux 发行版众多,常见的有 Ubuntu、CentOS、Debian、Fedora 等 ,它们各有特点。
Ubuntu 是最受欢迎的 Linux 发行版之一,以易用性著称,拥有直观的桌面用户界面,对新手十分友好。它还提供了 Ubuntu Software Center,方便用户查找和安装软件。Ubuntu 的社区支持非常强大,用户能在官方论坛等渠道获取帮助。其更新频繁,每 6 个月发布一个新版本,每 2 年发布一个 LTS(长期支持)版本,LTS 版本获得 5 年的支持,这使得它能及时跟上技术发展,广泛应用于桌面用户、开发人员以及服务器环境。
CentOS 是基于 Red Hat Enterprise Linux 的社区企业操作系统,稳定性和安全性出色,适合对稳定性要求较高的服务器环境 。它完全开源免费,拥有丰富的软件包,还提供了独有的 yum 命令支持在线安装应用、升级和更新系统,使用起来非常方便。CentOS 的版本更新周期较长,大约每两年发布一次新版本,每个版本大概每 6 个月更新一次,这保证了系统的稳定性,但在获取新软件和功能方面可能相对滞后。
Debian 是一个非常稳定和自由的 Linux 发行版,强调自由软件,遵循开源哲学,所有软件包都是自由和开源的。它的软件包管理使用 DEB 包管理系统和 APT 工具,软件仓库广泛,几乎涵盖了所有应用。Debian 以稳定性著称,适用于需要长期可靠性的服务器环境,其软件包经过严格测试,通常不会频繁发布新版本。不过,Debian 的安装相对不易,stable 分支的软件有时会极度过时。
Fedora 由红帽公司赞助,是一个面向桌面用户和开发者的发行版,注重新技术的应用和创新 。它更新速度快,能让用户第一时间体验到新的软件和功能。Fedora 采用 RPM 包管理系统和 DNF 包管理工具,拥有丰富的软件资源。但由于更新频繁,稳定性可能相对较弱,不太适合对稳定性要求极高的生产环境。
如果是 Linux 新手,建议选择 Ubuntu,其友好的界面和强大的社区支持能帮助你快速上手;如果是用于企业服务器,对稳定性要求较高,CentOS 或 Debian 是不错的选择;如果是开发者,追求新技术和新功能,Fedora 或许更符合需求。
2.2 安装 Linux 系统
这里以 Ubuntu 为例,介绍 Linux 系统的安装步骤。
首先,准备好安装所需的物品:一个 Ubuntu 安装镜像文件,可从 Ubuntu 官方网站下载最新版本的 ISO 镜像文件;一个空白 USB 闪存盘,容量至少为 4GB;一台可以运行 Linux 系统的计算机,并确保该计算机满足 Ubuntu 运行所需的最低硬件要求。
接着开始制作启动介质,将下载好的 ISO 镜像文件烧录到 USB 闪存盘上。如果你使用 Windows 系统,推荐使用 Rufus 工具来完成这个任务;如果是 MacOS,则推荐使用 Unetbootin 工具;而对于已经在运行 Linux 系统用户,则可以直接用 dd 命令完成烧录任务。
完成上述步骤后,插入已经制作好启动介质后重启电脑,在开机自检阶段按下指定键(通常为 F2、F10、F12 或 Delete 键)进入 BIOS 设置界面,在 Boot 选项中将 USB 设为第一启动项,然后保存退出。
重启电脑后,电脑将从制作的 Ubuntu 安装介质引导开机。在出现的菜单中选择 “Install Ubuntu” 选项进入 Ubuntu 安装程序。在安装过程中,首先选择使用的语言和键盘布局;然后进入准备阶段,可以设置是否下载更新以及是否进行其他软件(如 MP3 插件等)的安装,若有网络连接建议勾选下载更新以确保系统能够得到最新版本;接下来是分区设置,对于新手用户建议直接选择 “Install Ubuntu alongside them” 或者 “Erase disk and install Ubuntu” 两种方式之一进行操作即可,系统会自动完成硬盘分区工作,而对于熟悉 Linux 系统用户则可以手动完成硬盘分区工作以满足自己特定需求;之后填写账户信息,输入用户名、计算机名、密码等信息,然后点击 “Continue” 按钮开始安装。在安装过程中,Ubuntu 将开始复制文件、配置系统等操作,这个过程可能需要一些时间,具体取决于硬件配置,在此期间可以选择查看滑动展示或者简单休息一下。当 Ubuntu 完成所有的配置和设置后,它会提示你重启电脑,点击 “Restart Now” 按钮重启电脑,在电脑重新启动后就可以看到新的 Ubuntu 系统了。
安装过程中需要注意,在分区时要合理规划磁盘空间,根据自己的需求分配根分区、交换分区、/home 分区等;设置用户名和密码时,要牢记密码,避免遗忘;安装过程中要保持电脑连接电源,防止因断电导致安装失败。
2.3 必备开发工具安装
在搭建好 Linux 系统后,还需要安装一些必备的开发工具,为后续开发做准备。
gcc(GNU Compiler Collection)是 GNU 推出的编译器集合,支持 C、C++、Objective - C、Fortran、Java 等多种编程语言,是 Linux 下最常用的编译器之一。在 Ubuntu 系统中,可以使用以下命令安装 gcc:
sudo apt-get update
sudo apt-get install gcc
在 CentOS 系统中,安装命令如下:
sudo yum install gcc
g++ 是 GNU 的 C++ 编译器,用于编译 C++ 程序。在 Ubuntu 系统中,安装 g++ 的命令为:
sudo apt-get install g++
在 CentOS 系统中,安装命令为:
sudo yum install gcc-c++
vim 是 Linux 下一款功能强大的文本编辑器,在开发中常用于编写代码、配置文件等。在 Ubuntu 系统中,安装 vim 的命令为:
sudo apt-get install vim
在 CentOS 系统中,安装命令为:
sudo yum install vim
make 是一个自动化构建工具,用于管理和构建项目,它可以根据 Makefile 文件的规则来编译和链接程序。安装 make 的命令在 Ubuntu 和 CentOS 系统中