【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)

Linux:环境基础开发工具使用


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目录

  • 1. Linux 软件包管理器 yum
  • 2. Linux开发工具
  • 3. Linux编辑器-vim使用
    • 3.1 vim的基本概念
    • 3.2 vim的安装
    • 3.3 vim的三种常用模式
    • 3.4 vim的基本操作
    • 3.5 vim正常模式命令集
    • 3.6 vim底行模式命令集
    • 3.7 配置vim
    • 3.8 sudo提升权限问题
  • 4. Linux编辑器-gcc/g++使用
    • 4.1 gcc如何使用
    • 4.2 预处理(进行宏替换等)
    • 4.3 编译(生成汇编)
    • 4.4 汇编(生成机器可识别代码)
    • 4.5 连接(生成可执行文件或库文件)
    • 4.6 gcc选项汇总
    • 4.7 动态库和静态库
  • 5. Linux调试器 —— gdb使用
    • 5.1 背景
    • 5.2 使用命令汇总
  • 6. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile
  • 7. Linux第一个小程序-进度条
  • 8. 使用git命令行

1. Linux 软件包管理器 yum

  • 软件包
    什么是软件包
  • 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.
  • 关于 rzsz

这个工具用于 windows 机器和远端的 Linux 机器通过 XShell 传输文件.
安装完毕之后可以通过拖拽的方式将文件上传过去.

注意事项:

关于 yum 的所有操作必须保证主机(虚拟机)网络畅通!!!
可以通过 ping 指令验证

ping www.baidu.com

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  • 查看软件包

**通过 yum list 命令可以罗列出当前一共有哪些软件包. 由于包的数目可能非常之多, 这里我们需要使用 grep 命令只筛选出我们关注的包. **

例如:

yum list | grep lrzsz

结果如下:

请添加图片描述

注意事项:

  • 软件包名称: 主版本号.次版本号.源程序发行号-软件包的发行号.主机平台.cpu架构.
  • “x86_64” 后缀表示64位系统的安装包, “i686” 后缀表示32位系统安装包. 选择包时要和系统匹配.
  • “el7” 表示操作系统发行版的版本. “el7” 表示的是 centos7/redhat7. “el6” 表示 centos6/redhat6.
  • 最后一列, base 表示的是 “软件源” 的名称, 类似于 “小米应用商店”, “华为应用商店” 这样的概念.
  • 如何安装软件

通过 yum, 我们可以通过很简单的一条命令完成 gcc 的安装.

sudo yum install lrzsz

yum 会自动找到都有哪些软件包需要下载, 这时候敲 "y" 确认安装.
出现 "complete" 字样, 说明安装完成.

注意事项:

  • 安装软件时由于需要向系统目录中写入内容, 一般需要 sudo 或者切到 root 账户下才能完成.
  • yum安装软件只能一个装完了再装另一个. 正在yum安装一个软件的过程中, 如果再尝试用yum安装另外一个软件, yum会报错.
  • 如果 yum 报错, 请自行百度.
  • 如何卸载软件

仍然是一条命令:

sudo yum remove lrzsz
  • 好玩的命令

行驶的小火车: 下载:yum install -y sl 执行:sl

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说话的牛:下载:yum install -y cowsay 执行:cowsay hello

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2. Linux开发工具

  • 在以前,别人问你,你在什么环境下写代码 ?你在什么环境下调试代码?你在什么环境下编译、链接代码?你会怎么回答呢?
  • vs code 2020
  • 对于上面这种环境,我们称之为集成开发环境。相比我们在 Linux 中大部分情况下我们所使用的工具都是独立的工具 —— 比如我们写代码用 vim、编译用 gcc/g++、调试用 gdb、维护项目关系用 make/Makefile 等

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3. Linux编辑器-vim使用

3.1 vim的基本概念

vim是一个文本编辑器,和记事本没有区别,只负责写代码

3.2 vim的安装

  • 已安装

Linux通常都已经默认安装好了 vi 或 Vim 文本编辑器,我们只需要通过vim命令就可以直接打开vim编辑器了

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  • 未安装

有些精简版的Linux操作系统,默认并没有安装vim编辑器。当我们在终端中输入vim命令时,系统会提示"command not found"。

解决办法:

有网的前提下,可以使用yum工具对vim编辑器进行安装

# 安装vim且询问是否时自动选择yes
# yum install vim -y

3.3 vim的三种常用模式

vim是一款多模式的编辑器,有三种常见模式:命令模式、插入模式,底行模式。

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  • 命令模式:

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,可以通过快捷键对文件内容进行复制、粘贴、删除等操作

  • 插入模式

在命令模式下输入小写字母a或小写字母i即可进入编辑模式,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。

  • 底行模式

在命令模式下输入冒号shift + :即可进入末行模式,可以在末行输入命令来对文件进行查找、替换、保存、退出等操作


3.4 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。
  • 命令模式 -> 插入模式(输入 a / i / 0)
  • 插入模式 -> 命令模式(ESC)
  • 命令模式 -> 底行模式(shift + :
  • 底行模式 -> 命令模式(ESC)
  • 退出vim及保存文件,在[命令模式]下,按一下「:」冒号键进入「Last line mode」:
  • :w (保存当前文件)
  • :wq (存盘并退出 vim)
  • : q! (不存盘强制退出 vim)

3.5 vim正常模式命令集

  • 进入插入模式/底行模式
  • 按【i】切换进入插入模式后,是从光标当前位置开始输入文字
  • 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
  • 按【:】进入底行模式
  • 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

命令 效果
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
命令 效果
「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
命令 效果
「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
命令 效果
「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
命令 效果
「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
命令 效果
「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
  • 跳至指定行
命令 效果
「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。

3.6 vim底行模式命令集

  • 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
命令 效果
「/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」

问题:/ 和 ?查找有和区别?操作实验一下

/ 是从文本的开头开始往下查找,? 是从文本结尾开始往上查找。

  • 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。

3.7 配置vim

  • 不建议在root下面配置vim
  • 在目录 /etc/ 下,有个 .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,都可以建立自己私有的配置文件,命名为 .vimrc。例如,/root 目录下,通常已经存在一个 .vimrc 文件,如果不存在,则自己创建
  • 切换用户成为自己执行 su,进入自己的主工作目录执行 cd~
  • 打开自己目录下的 .vimrc 文件,执行 vim .vimrc

3.8 sudo提升权限问题

  • 曾经我们在普通用户的操作中,想使用 sudo 来短期提升权限,却并不能如愿,这是因为默认这个用户是不受信任的

解决办法:

  • 切换成root
  • 输入指令:vim /etc/sudoers
  • 对应位置
  • 帮上面那行指令复制,把ALL改成自己的用户名

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4. Linux编辑器-gcc/g++使用

  • 背景知识
    我们的 C 代码写完,要变成可执行程序需要四个阶段:
  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)

4.1 gcc如何使用

格式 :gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

# 例如: 执行程序-> gcc code.c -o code

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4.2 预处理(进行宏替换等)

  • 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 code.c –o code.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

code.c

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code.i

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预处理之后还是C语言


4.3 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 code.i –o code.s

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code.s
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这是汇编语言,虽然我们没有学过但也需要大概知道是什么


4.4 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 code.s –o code.o

code.o


4.5 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 code.o –o code

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4.6 gcc选项汇总

  • 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。

为了方便记忆,我们可以看看键盘的左上角的 Esc 键,它刚好对应我们的 -E、-S、-c 选项;而生成的文件的后缀刚好对应镜象文件的后缀 .iso


4.7 动态库和静态库

  • 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

  • 静态库和动态库
  • 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 code.o –o code
  • 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。
  • file code file 辨别code 的类型

请添加图片描述

  • ldd code ldd 命令查看 mytest 所依赖的库

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若要采用静态链接,需要带选项

gcc code.c -o code_static -static

-static:表面使用静态链接的方式形成可执行程序

在新版本的 Linux 系统下一般都不会安装 libc.a,只会安装 libc.so,所以就使用不了 -static,解决方法就是安装 glibc-static

//安装指令
sudo yum install glibc-static   //c静态库
sudo yum install libstdc++-static  //c++静态库

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光是一个简单的程序,静态链接的大小就比动态链接高出 100 倍以上


5. Linux调试器 —— gdb使用

5.1 背景

  • 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
  • 要使用gdb调试,必须在源代码生成二进制程序的时候, 加上-g 选项
  • 当我们遇到一个程序不理解,我们就可以用到调试

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  • 首先我们先生成一个可执行程序,然后进行gdb
gdb text

【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第17张图片

  • Linux 中默认生成的可执行程序是 release 版本的, 如果需要 debug 版本,就需要-g
gcc text2.c -o text_debug -g
gcc text2.c -o text_release

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  • Linux 中生成的可执行程序,它的二进制的格式是 elf 的,readelf 可以读取内部的格式:
readelf

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  • 选项 -S 查看可执行程序的分段情况
readelf -S text_debug | grep debug
readelf -S text_realease | grep debug

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5.2 使用命令汇总

命令 效果
ctrl + d/D 或 quit/q 退出调试
list/l 行号(, 行号) 显示 binFile 源代码,显示的是当前行号周围的代码,可以利用另一个行号来指定一段区间
list/l 函数名 列出某个函数的源代码
r 或 run 运行程序
n 或 next 单条执行
s 或 step 进入函数调用
break(b) 行号 在某一行设置断点
break 函数名 在某个函数开头设置断点
info break/I b 查看断点信息
finish 执行到当前函数返回,然后停下等待命令
print§ 打印表达式的值,通过表达式可以修改变量的值或调用函数,类似于 p
p/P 变量 打印变量值
set var 修改变量的值
continue 或 c 从当前位置开始连续而非单步执行程序
delete breakpoints/d 或 d 删除所有断点
delete breakpoints n 或 d n 删除序号为 n 的断点
enable (breakpoints) 序号 启用断点,默认全启
disable 序号 禁用断点,默认全禁
display 变量名 跟踪查看一个变量,每次停下来都显示它的值
undisplay 取消对先前设置的那些变量的跟踪
until X 行号 跳至 X 行
breaktrace 或 bt 查看各级函数调用及参数
info (i) locals 查看当前栈帧局部变量的值
quit 退出 gdb

6. Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

  • 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。
  • 依赖关系

其次我们再了解一下什么是 make,什么是 makefile:

  • make 是一条命令,它可以帮我们自动化构建项目
  • makefile 是一个文件,自动化构建项目的过程是它完成的
  • 这个文件里包含目标文件和原始文件的依赖关系和依赖方法。
  • 协助理解:

我是我老爸的儿子 ————依赖关系
老爸给我发生活费————依赖方法

  • 实例:

格式: 目标文件:依赖文件
「tab」依赖方法

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make直接编译代码:
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make clean 清理文件

【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第23张图片

  • .PHONY
  • .PHONY 表示定义·伪目标·,它的意义是 make clean 时 clean 总是可执行的
  • 这个 clean 没有依赖关系,但有依赖方法
  • 执行make命令是没有效果的(底层是通过对比修改时间和可执行时间实现的),然而make clean 即便刚刚执行过,也可以随便执行。

make会根据你编写的依赖关系,从上往下自动推导程序的执行
make会在当前目录下找名字叫Makefile或makefile的文件。然后它会默认找文件中的第一个目标文件(target),并把这个文件作为最终的目标文件。

实例:
当我们连续make两次:
【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第24张图片

只会执行一次,第二次不会执行

当我们连续make clean:
【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第25张图片

因为含有伪命令,所以make clean 可以无限次执行,所以叫做总是可执行的

问题:makefile怎么知道我的可执行文件是最新的呢?

根据文件最近的更改时间来判断(比较源文件和生成文件时间)

【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第26张图片

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

7. Linux第一个小程序-进度条

  • \r&&\n

我们需要了解两个概念:

回车\r:回到当前行的最开始
换行\n:列不变,新起一行

  • 行缓冲区
#include 

int main()
{
     printf("hello Makefile!\n");//带\n
     sleep(3);
     return 0;
}

--------------------------------------------------------------------------------------
// 运行发现,sleep的过程中,并没有打印。
#include 
#include 

int main()
{
     printf("hello Makefile!");//没有\n
     sleep(3);
     return 0;
}

这是为什么呢?

这是顺序结构,那肯定是从上至下执行。那为什么没有打印呢?
其实这里 sleep 时,printf 已经执行了,也就是说,printf 已经执行了,并不代表信息会被我们看到。
printf不带\n在向显示器打印时,数据不会立即刷新,而是会暂时保存在用户C语言级别的缓冲区中(c语言给我们提供的一块内存),显示器的刷新策略就是行刷新,遇到\n即把之前的字符串全部显示出来。

解决方法:

fflush(stdout);
  • 进度条的实现:

不换行,从左至右变长,走完再换行

#include
#include
#include

#define NUM 102  
 
int main()
{
	char bar[NUM];
	memset(bar,0,sizeof(bar));
	const char *lable="|/-\\";//旋转效果,防止程序卡住不知道
	int cut = 0;
	while(cut <= 100)
	{
		printf("[%-100s][%d%%] %c\r", bar, cut, lable[cut%4]);                                         
		fflush(stdout);
		usleep(200000);
		bar[cut++] = '#';          																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																																					
	}
    printf("\n");
    return 0;
}

在 Linux 中 sleep 是以秒为单位,usleep 是以微秒为单位的。

在这里插入图片描述


8. 使用git命令行

  • 第一步:把本地仓库和gittee仓库同步
git clone +仓库链接

复制HTTPS链接
【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第27张图片

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  • 第二步:进入本地仓库创建相应文件

【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第29张图片

  • 第三步: 将代码放到本地的目录中

命令:git add 「文件名」

【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第30张图片

这里用的"."代表把没有在本地目录中的代码都放到本地目录中
将需要用 git 管理的文件告知 git


  • 第四步:提交改动到本地
git commit -m "日志信息"//日志信息不可以随意写,防止合作项目的时候混乱

如果是第一次运行,还需要绑定自己的信息
【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第31张图片

然后才能提交

【Linux】环境基础开发工具使用(万字汇总)_第32张图片


  • 第五步:同步到远端服务器上
git push

需要填入用户名密码. 同步成功后, 刷新 Github 页面就能看到代码改动了.

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完成啦,成功把自己的代码同步到gitee了
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