【万字详解Linux系列】Linux开发工具（yum，vim，gcc/g++，gdb，make/makefile）

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一、软件包管理器yum

1.什么是软件包

在Linux下安装软件, 通常的办法是下载程序的源代码、编译、得到可执行程序。但是这样麻烦、不便于操作，于是一些人把常用的软件提前编译好, 做成软件包(可以理解成windows上的安装包)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。

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2.ping

由于yum是从服务器上获取安装包，关于 yum 的所有操作必须保证主机(虚拟机)网络畅通，网络是否畅通可以通过 ping 指令验证。

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3.查看所有软件包

通过yum list可以看到所有的软件包（软件包有很多，下图只截取了其中一部分）。

通过与grep命令配合可以搜索出指定的软件包。

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4.安装软件包

通过sudo yum install xxx可安装xxx软件，这里以lrzsz为例进行安装。

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5.卸载软件包

卸载指令sudo yum remove xxx可卸载xxx软件包，操作同上。

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二、编辑器vim

0.vim的配置

原生的vim不便于使用，需要通过配置来让它的使用更加方便。

（1）配置文件

在目录 /etc/ 下面，有一个名为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，在这里配置的vim不会影响其他用户。

进入用户的主工作目录，找到自己目录下的.vimrc文件，执行 vim .vimrc，即可配置自己的vim。

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（2）配置vim

在其中输入特殊的命令即可修改vim的选项，可以用下面三条命令进行测试。

设置语法高亮: syntax on
显示行号: set nu
设置缩进的空格数为4: set shiftwidth=4

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在shell命令行中执行下面的指令(想在哪个用户下让vim配置生效, 就在哪个用户下执行这个指令. 强烈 “不推荐” 直接在 root 下执行)，根据提示操作，即可将vim变成一个c++编译器。

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

（原文地址：https://gitee.com/HGtz2222/VimForCpp?_from=gitee_search）

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1.vim的模式

vim有许多模式，在我使用的服务器上有七种基本模式和六种附加模式。

本文只介绍常用的三种模式：命令模式(Normal mode)、插入模式(Insert mode)、底行模式(last line mode)。

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2.模式间的转变

先上一张图表示三种模式的关系。

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vim打开时默认是命令模式，如下。

此时如果输入一般的代码很可能没有响应，因为在命令模式下，vim将输入的内容当做命令看待，如果我们按照代码输入，就很难会出现命令，所以大多数时候没有反应。

此时如果按一下i就可以转入插入模式，左下角会变成下图的样子，表示进入插入模式，这时就可以在编辑器内输入内容。

这时再按Esc退回普通/命令模式。

如果想要退出vim，则要在底行模式（shift+；即输入一个：）下输入q退出。输入w可以保存，但配置过的vim编辑器会自动保存，所以w可省略；如果用的是原生的vim（没有配置过的），就需要手动保存。

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3.命令模式(Normal mode)

（1）命令模式向插入模式转换

命令模式向插入模式转换可以输入：a（光标向后移动一个字符后进入插入模式），i（直接进入插入模式），o（换行后进入插入模式）。

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（2）命令模式下常用的编辑命令

shift+^:光标定位到当前行的开头
shift+$:光标定位到当前行的末尾
shift+g:光标定位到当前文本的最后一个位置
gg:光标定位到当前文本的第一个位置
n+shift+g:光标定位到当前文本第n行的开头

yy:复制光标所在行
n+yy:从光标所在行开始，复制下面n行的内容

p:粘贴内容
n+p:将内容粘贴n行

u:撤销
ctrl+r：恢复刚刚的撤销

dd:删除光标所在的行(这里是剪切，也就是说删除后可直接粘贴被删除的内容)
n+dd:从光标所在行开始，删除下面n行的内容

shift+~:对光标所在的位置进行大小写转换

w:以“单词”为单位进行跳转，跳到下一个“单词”的开头(从左往右,从上到下)
b:以“单词”为单位进行跳转，跳到上一个“单词”的开头(从右往左,从下到上)
e:以“单词”为单位进行跳转，跳到下一个“单词”的结尾(从左往右,从上到下)
(这里的“单词”可能是一组字母，也可能是符号)

x:删除光标所在位置的内容
n+x:删除从光标开始n个位置的内容
shift+x:删除光标之前位置的内容(不包括光标所在位置)
shift+n+x:删除光标之前x个位置的内容(不包括光标所在位置)

r:输入r之后再输入内容会将光标所在位置的内容进行替换
n+r:替换从光标开始n个位置的内容(每个位置的内容都一样)
shift+r:进入替换模式，下面的操作全部是替换(按Esc返回命令模式)

h、j、k、l:左、下、上、右（和方向键的功能相同，但是建议用字母而不是方向键，因为方向键可能出现不兼容的问题）

ctrl+b:下翻一页
ctrl+f:上翻一页
ctrl+u:下翻半页
ctrl+d:上翻半页

在命令模式下进行文本编辑的效率非常高，所以建议尽量在命令模式下编辑。

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4.插入模式(Insert mode)

命令模式按a/i/o进如插入模式，插入模式与Windows下正常的文本编辑没什么区别，此处不再赘述。

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5.底行模式(last line mode)

命令模式shift+；进入底行模式，常用的命令如下：

set nu:设置行号
set nonu:取消行号
w:写入（保存）
w!:强制写入（但也有可能写入不成功）
q:退出
q!:强制退出
!+其他命令:在底行模式下，输入!后即可执行ls,ll,gcc等命令，即不退出vim就看执行命令行的命令

vs命令+filename：分屏显示，若filename不存在，则会新建。


通过ctrl+w+w可在多个选项卡之间切换。

注意分屏不仅仅可以分两个，分屏可以分许多个。

底行模式下退出分屏时，光标在哪个文件就退出哪个文件。

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三、编译器gcc/g++

gcc用来对C语言文件编译，g++用来对c++文件编译，选项几乎是一样的，下面以gcc为例。

1.从源文件到可执行文件

从一个.c为后缀的源文件到一个.exe为后缀的可执行文件需要经过下面四个步骤。

（1）预处理（-E）

主要包括：头文件展开、去注释、宏替换、条件编译。
在Linux中可以通过gcc的–E选项来让源文件在预处理结束后停止并生成同名的.i后缀文件。

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（2）编译（-S）

检查代码的规范性、是否有语法错误等,以确定代码实际要做的工作,在检查
无误后，把C语言代码翻译成汇编语言。
在Linux中可以通过gcc的–S选项来让源文件在编译结束后停止并生成同名的.s后缀文件。

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（3）汇编（-c）

生成机器可识别代码，把编译阶段生成的.s文件转成目标.o文件，转化结束后，文件是二进制目标文件。
在Linux中可以通过gcc的–c选项来让源文件在汇编结束后停止并生成同名的.o后缀文件。

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（4）链接（无选项）

将代码中库函数的调用和库中库函数的实现关联起来。

这里要介绍一个概念：函数库
函数库一般分为静态库和动态库两种。

静态库

链接时把库文件的代码全部加入到可执行文件中，因此生成的文件占用的空间比较大，但在运行时也就不再需要库文件了，这样程序的可移植性强。
静态库后缀名一般为.a。

动态库

链接时不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链接文件加载库，生成的文件体积小、速度快，但可移植性差。
动态库一般后缀名为.so。

gcc在链接时默认使用动态库。

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2.常用选项

除了上面的-E、-S、-c选项外，下面还有一些常用选项。

-static：此选项对生成的文件采用静态链接
-O0、-O1、-O2、-O3：编译器优化选项的4个级别，-O0表示没有优化，-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。
-o+filename：将生成的文件命名为filename

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四、调试器gdb

下面以一个简单的从1加到100的代码演示调试，源文件生成的可执行文件为Mytest。

代码如下：

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直接gdb+被调试文件名进入调试，如下

但最后提示没有调试信息。这里是因为在Centos 7 gcc中默认生成的可执行程序是release版本的，不可被调试。通过编译时添加-g选项让程序成为debug版本。

1.显示代码list/l

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2.运行r

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3.断点b、查看断点info、删除断点d

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4.逐过程n（不进入函数）、逐语句s（进入函数）

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5.临时查看变量的值p

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6.添加查看display

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7.取消查看undisplay

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8.跳转until

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9.结束函数finish

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10.跳转到下一断点c

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11.退出调试quit

五、自动化构建：make+makefile

1.背景

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是一条命令，makefile是一个文件，两个搭配使用，完成项目自动化构建

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2.依赖关系、依赖方法

举例如下：

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makefile中一行是依赖关系，紧跟的一行是依赖方法。上面从一个.c文件到一个.exe文件经历的依赖关系和依赖方法写全后如下。

mytest依赖test.o经过gcc链接得到，test.o依赖test.s经过gcc -c汇编得到，test.s依赖test.i经过gcc -S编译得到，test.i依赖test.c经过gcc -E预处理得到。
（冒号左边是得到的文件，冒号右边是被依赖的文件）

make后就可以得到所有需要的文件。

虽然这些过程在这个场景下可以gcc一步搞定，但是如果有其它多个文件需要处理，这么多行的指令写进makefile后只需一个make即可全部执行，效率有很大的提高。

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3.项目清理

可以看到上面产生了许多文件，如果一个个清理又会很麻烦，在makefile中
加入clean选项便可像make那样直接清除某些文件。


上面的.PHONY是伪目标，这样写表示clean总是被执行。

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4.宏替换

$ @：依赖关系中的目标文件（冒号左边的文件）
$ ^：依赖关系中的依赖文件列表（冒号右边的所有文件）
$ <：依赖关系中的一个依赖文件

将makefile修改为如下宏替换后的结果，这样当依赖文件或目标文件改变时，依赖方法不需要改变。

仍能正常运行。

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