三、Linux工具（vim、gcc/g++ 、gdb、Makefile）

1 工具介绍

本段介绍的是Linux环境下的工具的一些使用。

1.1 小玩意

在centos下，我们使用yum来管理软件包，yum（Yellow dog Updater，Modified）是Linux下非常常用的一款包管理器。

• 软件安装
  一般安装软件需要root权限，可以在root用户下安装或者使用sudo yum install *** ，这里***指的是需要安装的软件包。

2 Vim介绍

首先介绍一下Vi与Vim ，简单点，vim是vi的升级版。下面主要说一下Vim的几种常见模式。其中先介绍最常用的三种模式：命令模式，插入模式，底行模式。

• 命令模式（正常模式，普通模式）：
  完成复制，粘贴，光标移动，删除等操作。
• 插入模式：
  完成代码等内容的输入；
• 底行模式：
  完成文件保存或退出，也可以进行替换，找字符串，列出行号。

以上三种模式的切换方式：

按 i/a/o

ESC

shift + :

ESC

命令模式或普通模式

插入模式

底行模式

提出问题：Vim有多少种模式？
解答： 在底行模式下输入:help vim-modes“”
我的是环境 阿里云centos7.6 其中有：
Basic modes： 7种
Additional modes：6种

2.1 vim基本操作

插入模式几种区别：

• 按「i」切换进入插入模式，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。

2.1.1 命令模式操作

（命令模式适合文件内容的修改，其效率较高）
高效操作之光标操作：（在命令模式运行）

• 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［gg］：进入到文本开始
• 按「G」即 shift + g：移动到文章的最后
• 按「 $ 」即 shift + 4：移动到光标所在行的“行尾”
• 按「^」即shift + 6：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」（注意数字+小写的L）：光标移到该行的第#个位置
• 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
• 按「shift」+「r」（实际为R）：进入replace模式
• 按 r ，#r ：替换当前光标所在内容
• 按shift + ~ ：大小写转换

高效操作之删除：（在命令模式运行）
“x” ： 删除光标所在位置的一个字符
“#x” ： 删除光标所在位置向后的#个字符
“X”（shift + x）：删除光标所在位置之前的一个字符
“#X”（#+shift + x）：删除光标所在位置之前的#个字符
“dd”：删除光标所在行，其实是剪切操作
“#dd”：删除光标所在行向下数#行，其实是剪切操作

高效操作之复制：
“yy” ：复制光标所在行到缓冲区
“#yy”：复制光标所在行向下数#行到缓冲区
“p”：将缓冲区内的字符粘贴到光标所在位置
“#p”：粘贴n次

高效后悔药之“撤销”：
“u” ： 撤销，回到上次操作，多次按“u”，多次恢复
“ctrl + r” ： 反撤销，撤销的恢复

2.1.2 底行模式操作

（完成搜索，保存，退出，甚至程序运行，使用man手册等）

• “#” ：输入任意一个数字 + 回车键 跳转到想要的行
• “set nu” ： 显示行号
• “set nonu” ： 取消显示行号

查找字符：

• “/搜索词”：搜索关键字，按n依次向下寻找
• “？搜索词”： 搜索关键字，按n依次向上寻找
  保存文件：
  “w”：保存文件
  “wq”：保存并退出
  “q”：退出
  “w/q+!”：！感叹号 强制操作

底行模式的运行程序

• ！gcc test.c
• ! ls
• ! ll
• ! ./a.out
• 总结 ！cmd
• ！man printf # 查看man手册

底行模式分屏：

• vs filename #分屏文件 （光标移动Ctrl + ww，或者还有ctrl w + h/L）
• 如 vs test.c （可以多个文件分屏）

2.1.3 vim的一些补充

• vim test.c +8 光标定位到出错附近
• ！vim ：打开最近的文件，上次的文件
• shift + zz ：大写的ZZ，保存退出

3 gcc工具

gcc的几个步骤：

• 预处理：头文件展开，去掉注释，宏替换，条件编译
• 编译：将C语言的代码翻译成汇编代码
• 汇编：将汇编代码生成目标二进制文件
• 链接：将目标文件和系统库进行链接，形成可执行程序

3.1 命令及操作

gcc -E Test.c -o Test.i  # 预处理
gcc -S Test.i -o test.s # 编译 （生成汇编）
gcc -c test.s -o test.o # 
gcc test.o -o test # 链接，生成可执行文件

3.2 gcc 选项含义

-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 #优化级别
-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 gdb-Linux调试器

在VS编程时我们会看到，一个程序发布有Debug和Release两种模式。其中在Linux中使用gcc/g++来直接生成的是Release版本。如需要调制需要生成调试版本。命令如下

gcc test.c -o test -g 

如何进入GDB呢？命令

gdb test # 上面生成的test可执行文件

4.1 调试命令

• list 查看代码
• list 1 查看从第一行起始 可以 简写成 l 1 （小L）
• quit 退出
• 打断点： break 10 10行打断点 简写为 b 10
• 查看断点 info b
• 运行 ： run 或 r
• 进入函数（逐语句执行）： s 或者 step
• 逐过程执行： n 或者 next
• gdb 能记住最近一次命令 只需要按回车即可
• 查看变量内容： p
• 跟踪变量，每次停下来都显示变量值： display+变量名 或者 display + &rt
• 取消长时间显示 undisplay + 编号
• 直接进入 until + 行号 直接跳转至某行 ，（默认跳过没用的花括号，不用执行的语句）
• 删除断点 ： d + 断点编号
• 禁用断点 ： disable breakpoint + 断点编号
• 启用断点 ： enable + 断点编号
• 从一个断点到另一个断点（跳转到指定断点） ： continue c ，（代码块划分，确定错误范围）
• 跑完当前函数 运行完当前函数 finish （逐个检测每个函数是否正常）
• 设置变量的值： set var i = 10

5 Make工具

make是一个命令，用来执行makefile文件里面的命令；
makefile是一个文件，其写有项目的依赖结构；

5.1 单文件入门

假设已经有了test.c文件，Makefile应该这样写（#号是注释，供理解，写时候删除）：

test:test.c #依赖关系
    gcc test.c -o test # 依赖方法

其实makefile还可以添加如下模块：

test:test.c
    gcc test.c -o test 
.PHONY:clean #伪目标
clean:
    rm -f  test

注释：
.PHONY的作用

1. 说明其后接着是伪目标
2. 保证总是被执行，每次make clean都会执行clean下的代码；

原理性操作（供理解）：
仿照编译的过程来寻找依赖项逐步生成可执行文件。

test:test.o
	gcc test.o -o test 
test.o:test.s
	gcc -c test.s -o test.o
test.s:test.i
	gcc -S test.i -o test.s
test.i:test.c
	gcc -E test.c -o test.i

.PHONY:clean
clean:
	rm -f test.o test.s test.i test

5.2 多文件

文件结构：

下面上makefile文件：

main:main.o test.o
	gcc main.o test.o -o main

main.o:main.c
	gcc -c main.c

test.o:test.c
	gcc -c test.c

.PHONY:clean
clean:
	rm -r *.o main

5.3 小技巧

将上述多文件编写的Makefile写成这个（如下），将不会再显示命令执行过程；

test:test.o
	@gcc test.o -o test 
test.o:test.s
	@gcc -c test.s -o test.o
test.s:test.i
	@gcc -S test.i -o test.s
test.i:test.c
	@gcc -E test.c -o test.i

.PHONY:clean
clean:
	@rm -f test.o test.s test.i test

5.4 Makefile还可以这样写

可以将上述多文件的makefile写成如下形式，这里使用了通配符等；其实关于升级写法还有好多，比如定义变量等。

main：main.o cal.o
	gcc -o $@ $^
%.o:%.c
	gcc -c $<
.PHONY:clean
clean:
	rm -f *.o main