【Linux入门指北】第六篇 Linux常用的开发工具

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前言

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一、Linux编辑器 —vi/vim

1. vi/vim介绍

vi 是 Linux 系统内置的文本编辑器，具有程序编程的能力，vim 可以看作是 vi 的增强版，可以字体颜色来辨别语法是否正确，便于程序的设计，而且具有代码补全、编译、错误跳转等开发功能。

vi 和 vim 有三种常用模式：

正常模式；默认为此模式，使用 vim 打开一个档案时直接就是正常模式，在该模式中可以使用方向键来移动光标，可以使用删除键处理档案内容，也可以复制、粘贴档案内容。
插入模式；可以编辑具体内容的模式，在正常模式中按下 i 、o、 O 、a A、 R 等字母(一般按 i 即可)后会进入该编辑模式。
在命令行模式输入冒号切换到末行模式，再按ESC又返回到命令行模式。编辑模式和末行模式之间不能直接切换，只能通过命令行模式切换；

2. vi/vim 各种模式间的相互切换

3.一般模式

命令	说明
x / X	x是删除下一个字符，X是删除上一个字符 如果想删除6个字符，那就" 6x "
yy	复制光标所在行如果想要复制20行，那就 " 20yy "
p/P	p是粘贴到下一行，P是粘贴到上一行
dd	剪切（删除）光标所在行如果想要删除16行，那就 " 16dd "
u	撤销
Ctrl+l	反撤销
.(小数点)	重复上一个动作
gg/G	gg是回到第一行，G是回到最后一行，如果想要回到第16行，那就 " 16G "
y1G/yG	y1G是复制当前行前面的所有数据，yG是复制当前行之后的全部数据
d1G/dG	d1G是删除当前行前面的所有数据，dG是删除当前行之后的全部数据
v/V/Ctrl+v	v是光标起始和结束之间的文本会被选中，V是光标起始和结束之间的所有行被选中，Ctrl+v是光标起始和结束之间构成的矩形区域被选中
shfit+zz	保存退出
shfit+zq	不保存退出

4.编辑模式

选项	作用
I、i	i 为『从目前光标所在处输入』， I 为『在目前所在行的第一个非空格符处开始输入』。 (常用)
A、a	a 为『从目前光标所在的下一个字符处开始输入』， A 为『从光标所在行的最后一个字符处开始输入』。(常用)
O、o	这是英文字母 o 的大小写。o 为在目前光标所在的下一行处输入新的一行； O 为在目前光标所在的上一行处输入新的一行！(常用)
R、r	r 只会取代光标所在的那一个字符一次；R会一直取代光标所在的文字，直到按下 ESC 为止；(常用)

4.命令行模式

:命令	说明
:w	保存
:q	退出
:wq	保存并退出
:q!	不保存退出
:set nu	设置行号
:set nonu	取消行号
: /关键字	搜索文件（从文件开头往下找）
: ?关键字	搜索文件（从文件末尾往往上找）
: s/被替换的字符/替换后的字符/g	全局替换文本

二、Linux软件包管理器 — yum/RPM

1.yum介绍

Yum(全称为Yellow dog Updater,Modified)是一个在Fedora和RedHat以及CentOS中的shell前端软件管理器，基于RPM包管理，能够从指定服务器自动下载RPM包并且安装可以自动处理依赖关系，并且一次安装所有依赖的软件包，无须繁琐地一次次下载、安装；

2.YUM本地源：系统安装光盘

目的:通知Linux服务器，通过本机的系统光盘获得软件包，并安装软件

默认的系统 YUM 源，需要连接国外 apache 网站，网速比较慢，可以修改关联的网络 YUM 源为国内镜像的网站，比如网易 163,aliyun 等。
2.1安装 wget, wget 用来从指定的 URL 下载文件

yum install wget

2.2YUM核心配置目录

YUM核心配置目录：/etc/yum.repos.d/

2.3备份移除官方YUM库

#rm -rf /etc/yum.repos.d/* 或
#mv /etc/yum.repos.d/* /tmp

2.4编写本地YUM库配置文件

#vim /etc/yum.repos.d/dvd.repo
// /etc/yum.repos.d/是YUM下载地址目录
[dvd]
//[dev]某一个库的名称，中括号[]是必须的
name=dvd
//name=dvd是库的说明，name是必须的
baseurl=file:///mnt/
// baseurl=file:///mnt/cdrom下载库的具体地址（重要）
gpgcheck=0
//gpgcheck=0是关闭校验

2.5挂载安装光盘

#mkdir /mnt/cdrom
#vim /root/.bashrc
//自启动文件，跟随用户启动程序运行的程序
//作用：可以避免每次重启需重新挂载
#mount /dev/cdrom /mnt/cdrom
//mount挂载
// /dev/cdrom是光驱文件
///mnt/cdrom是挂载点
//重启后，使用ls /mnt/cdrom，查看到光盘信息即可

2.6使用YUM安装和卸载程序

#yum install -y http
// 安装软件
#systemctl start http
// 启动软件
#systemctl stop firewalld
关闭防火墙
#systemctl disable firewalld
禁用防火墙开机自启

2.7模拟客户机访问

打开浏览器，输入网站服务的ip地址。http：//127.0.0.1,验证网站程序部署成功

3.YUM的使用操作

3.1yum指令
语法：
yum -[选项] [参数] //yum选项-y：是对所有提问回答yes
参数说明：

参数	作用
install	安装rpm软件包
update	更新rpm软件包
check-update	检查有没有可以用的更新rpm软件安装包
remove	删除指定的rpm软件包
list	显示软件包信息
clean	清理yum过期的缓存
deplist	显示yum软件包的所有依赖关系
3.2安装

全新安装:
#yum -y install httpd vsftpd
// yum主命令 -y （yes）自动确认 install 安装 http 软件包1 vsftpd 软件包2 软件包N

重新安装:
当软件缺失文件，可尝试重新安装
#yum -y reinstall httpd
// reinstall 重新安装

更新安装
#yum -y update httpd
// 升级一个程序httpd
#yum -y update
// 更新系统

3.3查询

#yum list | grep mysql-community-libs
// 查询是否有mysql-community-libs，其中 带@是已经安装的

3.4卸载

卸载程序:
#yum -y remove httpd
// remove移除，卸载软件包

4.RPM介绍

RPM Packge Manager(原red Hat Package,现在是一个递归缩写)，由Red Hat公司提出，被众多Linux发行版所采用，也称二进制（binary code）无序编译，可以直接使用，无法设定个人设置，开关功能。

软件包示列（注意后缀）：mysql-community-community-common-5.7.12-el7.x86_64.rpm

4.1RPM包的名称格式

RPM包:Apache - 3.0-11. el7. x86_64. rpm
// Apache软件包名、3.0-11版本号（version）、enterprise linux 7（el7）发布版本（Release5/6/7)、
x86_64系统平台（32/64）、.rpm文件后缀

5.RPM指令

语法：rpm -[选项] [参数]

选项	作用
-qa	查询安装的全部rpm软件包
-e	卸载rpm软件包
-e --nodeeps	卸载软件时，不检查依赖
-ivh	用进度条显示安装时的详细信息
-v	显示详细信息
-h	进度条

5.1安装

#cd /mnt/cdrom/Packages
//检查包是否存在
#ls wget-1.14-18.el7_6.1.x86_64.rpm
//下载wget-1.14-18.el7_6.1.x86_64.rpm包
#wget-1.14-18.el7_6.1.x86_64.rpm
//安装
#rpm -ivh wget-1.14-15.el7.x86_64.rpm
-i（安装）、 -v（可视）、 -h（百分比）
5.2查询
#rpm -q wget wget-1.14-15.el7.x86_64
//看到软件包的名字，就说明rpm -q查询成功，已经安装软件

5.3卸载
卸载软件包
#rpm -evh wget-1.14-15.el7.x86_64
再次查询，发现已经卸载
#rpm -q wget-1.14-15.el7.x86_64
//未安装软件包 wget-1.14-15.el7.x86_64

三、编译器 — gcc/g++

vim编辑器编写代码后，c程序使用gcc编译器，c++程序使用g++编译器。
基本使用方法：
$ gcc [选项] 编译文件 [选项] 目标文件
$ g++ [选项] 编译文件 [选项] 目标文件

先用vim 写好文件
#vim example.c

#gcc example.c
默认生产的可执行文件为a.out，要想生成指定文件名可用-o+文件名。
#gcc xxx.c -o xxx

gcc命令选项：

选项	功能
-E	激活预处理，需手动重定向输出文件
-S	编译到汇编语言
-c	编译到目标代码
-o	生成指定文件
-g	生成调试信，GNU 调试器可利用该信息
-static	采用静态链接库文件
- 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

在学习gcc编译器之前，先回顾一下c程序编译链接的过程：

预处理（进行宏替换）
编译（生成汇编）
汇编（汇编转为机器码）
链接（生成可执行文件或库文件）

gcc编译.c文件时，可以通过不同选项实现查看各个过程的编译结果。

预处理过程

预处理的功能主要包括宏定义，文件包含，条件编译，删除注释等。预处理指令主要指以#开头的语句。

$ gcc -E test.c -o test.i      # 完成预处理后停止

选项-E让翻译在预处理结束后停下来，-o可以指定生成的目标文件名，预处理完的文件一般后缀为.i

编译过程

编译时，gcc 会检查代码的规范性、是否有语法错误，已确定代码所做的工作，检查无误后 gcc 会生成汇编代码。

$ gcc -S test.i -o test.s     # 完成编译后停止

vim test.a 查看内容发现，在这个阶段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，把代码翻译成汇编语言

汇编过程
汇编阶段将编译所形成的汇编代码生成目标文件，也就是二进制文件。

$ gcc -c test.s -o test.o     # 完成汇编后停止

vim test.o查看内容发现，程序已经从汇编指令转为机器码

链接过程

$ gcc test.o -o test        # 完成链接

链接过程主要是将自己写的程序与函数或第三方库关联起来，生成可执行程序。

通常写程序时，就include了语言本身所提供的链接库文件，至于链接库文件到底是什么，接下来会讲解。

当然编译 C/C++ 程序，不需要上述这么复杂，直接执行即可：

$ gcc test.c -o test
$ gcc -o test test.c 

静态链接和动态链接

函数库的概念
语言本身会提供的库，库可以看成一套头文件和一套库文件。比如通常使用的printf,scanf等等库函数，都是实现在库文件中的，可以通过引用对应的头文件，来使用这些代码
这里函数库分为静态库和动态库两种。

1.静态库是指编译链接的时候，将所有库文件的代码全部添加到可执行代码中，在运行时不需要库文件，但是静态库文件较大，其后缀为.a
2.动态库是在程序执行时由运行时链接文件加载库，节省系统的开销，动态库文件较小，其后缀为.so

gcc 默认生成的可执行文件是动态链接的，可以通过file命令查看验证。当然要想可执行文件是静态链接，可以通过-static命令。

tips：有些服务器没有安装C语言的静态库，运行gcc -static test.c -o test_static会出现can not found -lc的错误，这里只需要运行sudo yum install glibc-static，安装静态库即可。

静态链接的优缺点
静态链接的缺点：

1.浪费空间，链接时会将库中的内容放入目标文件中，所以文件的体积较大。如果有多个程序文件，那么每个程序中都会加入库文件的内容，包含相同的公共代码，造成浪费。

2.更新较为麻烦，每当库函数的代码修改了，此时就需要重新进行重新打包成lib文件，再去编译链接形成可执行程序。

静态链接的优点:

在可执行程序中已经具备了所有执行程序所需要的任何东西，不需要到其他文件中查找内容，在执行的时候运行速度快。

动态链接
动态链接出现就是为了解决静态链接中的两个问题：空间浪费和更新困难。 动态链接把程序按照模块拆分成各个相对独立部分，并把链接这个过程推迟到了运行时再进行，由操作系统的装载程序加载库，将它们链接在一起形成一个完整的程序。
动态链接的优点:

1.避免空间浪费，即使多个程序依赖于同一个库，但该库不会像静态链接那样在内存中存在多份副本，而是这多个程序执行时共享副本。

2.维护比较方便，更新时只需要替换原来的目标文件，程序再次运行时，新的目标文件会自动加载到内存并链接起来。库文件与可执行文件独立，更新库文件不会对程序文件造成影响，提高了可维护性和可扩展性。

动态链接的缺点：

因为把链接推迟到了程序运行时，所以每次执行程序都需要进行链接，所以性能会有一定损失，运行速度相对慢一点。

四、调试器 — gdb

当使用gcc编译程序时，出现错误，又想和vs一样进行程序调试，怎么办呢？
在Linux下也有支持程序调试的调试器：gdb
程序的发布方式有两种模式：Debug 和 Release 模式。Linux 下 gcc/g++ 编译出的可执行程序，默认是 Release 模式。要使用 gdb 调试，必须在代码编译的时候加上调试信息。
用gdb调试的指令为：#gcc 文件名

$ gcc test.c -o test_debug -g # 加上调试信息
$ gdb test_debug              # 进入gdb调试
(gdb) quit                    # 退出gdb

此时文件必须带有调试信息，使用-g指令让可执行程序带有调试信息。

常用的调试命令：

命令	功能
list/l	显示源代码
r/run	运行程序
n/next	单条运行
s/step	进入函数调用
break/b 行号	在某一行设置断点
undisplay n	取消跟踪查看序号为n的变量
display 变量名	跟踪查看变量的值
delete breakpoints n	删除序号为n的断点
info b	查看断点信息
finish	执行完当前函数
continue	执行到下一断点
p 变量名	打印变量值

使用ctrl+d或quit退出

五、Linux项目管理器 — make/makefile

实现一个项目通常会有很多文件，Linux通过Makefile来管理这些文件的运行先后等复杂操作。
make是一个指令，Makefile是一个文件，两者搭配使用，实现项目自动化构建。
Makefile文件的书写格式为：

目标文件:依赖文件
gcc [选项] 依赖文件 -o 目标文件
以example.c为例，若想把预处理、编译、汇编和链接过程的文件都生成，Makefile的书写为：

make命令运行结果：

要想删除make运行得到的可执行文件，则只需要在Makefile文件中加入：

tips.PHONY是一个修饰符号，让其后面的命令总是可执行

然后执行make clean即可。
#make clean

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了Linux常用工具的使用，从而便利我们的工作与学习。