【Linux系统】开发工具(上) {软件包管理器yum，更新yum源，文本编辑器vim，vim的四种基本模式，vim指令集，代码编译器gcc/g++}

一、软件包管理器：yum

1.1 yum是什么？

Linux下软件的安装方法：

1. 源码安装：下载源码，在本地自行编译，然后才能安装。
2. rpm安装：红帽软件包管理工具，属于安装包安装。
3. yum安装：本身会考虑依赖关系，自动将软件所依赖的程序或库文件一起进行安装。

在windows上安装一个软件，我们可以通过360管家。因为360管家提供了软件的安装，卸载，并且解决了软件之间的依赖等相关问题，使得我们能够一键安装。在linux上有一个提供了和360管家类似功能的工具，叫做yum。使用yum我们就可以做到一个命令安装软件，并且不同的发行linux有不同工具，例如红帽（read hat）linux就使用的rpm全称就是read hat package manager 红帽软件包管理工具。

1.2 yum源是什么？

• 在线yum源
  yum源是什么呢？我们安装软件的时候需要下载软件，将很多软件放在一起就是源。所以yum源就是软件安装包来源。如果我们是在线的，系统会优先通过配置文件中服务器的网址在线下载安装包，如果是离线的没有网络。那么就只能配置本地的yum源了。
• 本地yum源
  一些常用的基本的安装包其实在linux的安装镜像中就有的，linux已经将常见的安装包放到了linux镜像中。如果你使用压缩文件打开linux的iso镜像文件，你会发现在根目录下有个文件夹：packages。这里存放的就是各种软件包。
• 两个最常用，最重要的yum源
  • base源：提供官方的，老的，稳定的软件
  • epel源：提供非官方，新的，不太稳定的软件

各yum源配置文件的所在路径：/etc/.yum.repos.d/

• Centos7 更新yum源
  yum源未经设置一般默认使用的是官方的软件源：比较老、提供的服务器地址url国外的居多、容易失败、比较慢，但是版本稳定！因此要更新成国内的软件源才能进行正常使用。下面是更新yum源的步骤：

1. 备份

cd /etc/yum.repos.d/
mkdir repo_bak
mv *.repo repo_bak/

2. 下载新的Centos-Base.repo 到/etc/yum/repos.d/

wget http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

3. yum clean all 清除缓存，运行yum makecache 生成新的缓存。

yum clean all
yum makecache

4. 安装EPEL（Extra Packages for Enterprist Linux）源

yum install -y epel-release

5. 重复步骤3
6. 更新yum

yum -y update

1.3 安装和卸载软件

注意：关于 yum 的所有操作必须保证主机(虚拟机)网络畅通!!!

1. 查找要安装的软件

yum list | less //显示所有软件包
yum list | grep sl //对软件包进行筛查

• 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.

2. 查看已安装的软件

yum list installed | less //显示所有已安装的软件
yum list installed sl | grep sl //对已安装的软件进行筛查

3. 下载和安装软件

sudo yum install sl
sudo yum -y install sl //-y：跳过询问，直接安装

• 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.

4. 卸载软件

sudo yum remove sl
sudo yum -y remove sl //-y：跳过询问，直接安装

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二、文本编辑器：vim

vi/vim的区别简单点来说，它们都是多模式编辑器，不同的是vim是vi的升级版本，它不仅兼容vi的所有指令，而且还有一些新的特性在里面。例如语法加亮，可视化操作。vi/vim不仅可以在终端运行，也可以运行于x window、 mac os、windows。

2.1 vim的4种基本模式

4种基本模式

vim的四种模式分别是：普通模式（Normal-mode）、插入模式（Insert-mode）、命令模式（Command-mode）和可视模式（Visual-mode），各模式的功能区分如下：

• 正常模式（Normal-mode）

• 正常模式一般用于浏览文件，也包括一些复制、粘贴、删除等操作。这时击键时，一些组合键就是 vim 的功能键，而不会在文本中键入对应的字符。
• 在这个模式下，我们可以通过键盘在文本中快速移动光标，光标范围从小到大是字符、单词、行、句子、段落和屏幕。启动 VIM 后默认位于正常模式。不论是什么模式，按一下 键 ( 有时可能需要按两下，插入模式按一下 Esc ，就会切换到正常模式，命令模式或者可视模式下执行完操作以后，就会自动进入正常模式，如果进入命令模式或者可视模式没有执行任何操作，按两下 Esc 即可 ）都会进入正常模式。
• 下面的三个模式都是过键盘上相应的键位去触发的。

• 插入模式（Insert-mode）

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。

• 命令模式（Command-mode）

在正常模式中，按下：（冒号）键或者/ （斜杠），会进入命令模式。在命令模式中可以执行一些输入并执行一些 VIM 或插件提供的指令，就像在shell里一样。这些指令包括设置环境、文件操作、调用某个功能等等。例如：文件打开、保存或退出，也可以进行多文件分屏操作；还能查找找字符串，列出行号等。

• 可视模式（Visual-mode）

在正常模式按下v，可以进入可视模式。可视模式中的操作有点像拿鼠标进行操作，选择文本的时候有一种鼠标选择的即视感，有时候会很方便。

模式切换

• 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，是默认处于[正常模式]，你要切换到[插入模式]才能够输入文字。
  • 不论是什么模式，按一下 键 ( 有时可能需要按两下，插入模式按一下 Esc ，就会切换到正常模式，命令模式或者可视模式下执行完操作以后，就会自动进入正常模式，如果进入命令模式或者可视模式没有执行任何操作，按两下 Esc 即可 ）都会进入正常模式。

• [正常模式]切换至[插入模式]

  • 输入a：向后移动一个字符
  • 输入i：光标不发生移动
  • 输入o：另起一行

• [正常模式]切换至[命令模式]

  • 「shift + ;」, 其实就是输入「:」
  • 「/」：向后查找
  • 「?」：向前查找

• [正常模式]切换至[可视模式]

  • 「v」，输入v即可进入可视模式

2.2 普通模式（Normal-mode）

移动光标

• 上下左右：↑、↓、←、→ 按键 或 k、j、h、l按键
• 光标跳到下个字的开头：w (forward)
• 光标跳到下个字的字尾：e (end)
• 光标回到上个字的开头：b (back)
• 屏幕往“后”移动一页：按「ctrl」+「b」
• 屏幕往“前”移动一页：按「ctrl」+「f」
• 屏幕往“后”移动半页：按「ctrl」+「u」
• 屏幕往“前”移动半页：按「ctrl」+「d」
• 光标文件间跳转：ctrl + ww
• 光标位置锚点：

  • 行首：^
  • 行尾：$
  • 起始行：gg
  • 结束行：G
  • 指定行：#G

复制粘贴

• 复制当前行：yy (copy)
• n行复制：#yy
• 复制光标所在处到字尾的字符：yw
• 复制n个字：#yw
• 全部复制：先按gg（到达顶部），然后yG
• 粘贴：p (paste)
• n次粘贴：#p
• 剪切/删除：dd
• n行剪切/删除：#dd
• 全部删除：先按gg（到达顶部），然后dG
• 撤销：u (undo)
• 恢复撤销：ctrl + r

文本操作

• 大小写互换：~
• 向右删除1个字符：x
• 向右删除n个字符：#x
• 向左删除1个字符：X
• 向左删除n个字符：#X
• 更改光标所在处到字尾的内容：cw (change)
• 更改n个字：c#w
• 替换1个字符：r (replace)
• 替换n个字符：#r
• 替换模式（直接进行多个字符替换）：R

2.3 命令模式（Command-mode）

显示行号

• 显示行号：set nu
• 取消显示行号：set nonu

查找

• 向后查找：「/关键字」如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直按「n/N」会往后/前寻找到您要的关键字为止。
• 向前查找：「?关键字」如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直按「n/N」会往后/前寻找到您要的关键字为止。

保存退出

• 保存：w (write)
• 退出：q (quit)
• 强制执行：! (w!,q!,wq!)

（vim进阶）批量替换

【vim进阶】VIM批量替换文本（命令模式）格式 :{作用范围}s/{替换目标}/{替换内容}/{替换的标志}

（vim进阶）多文件操作

【vim进阶】vim编辑器的多文件操作（如何打开多个文件，如何进行文件间的切换，如何关闭其中的某一个文件）

（vim进阶）分屏操作

【vim进阶】vim编辑器的分屏操作（分屏显示文件，关闭分屏，分屏间光标的移动，移动分屏）

2.4 （vim进阶）可视模式（Visual-mode）

2.4 自定义配置

配置文件的位置

1. 在目录 /etc/ 下面，有个名为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。
2. 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”。用户间vim的配置文件是相互独立的。不管是root还是普通用户，修改自己的配置文件只会影响当前用户。例如，/root目录下，通常已经存在一个.vimrc文件,如果不存在，则创建之。
3. 在配置文件中输入配置指令进行配置。

常用配置选项,用来测试

• 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

快速配置

下载工具VimForCpp进行快速配置：VimForCpp：快速将vim打造成c++ IDE

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三、代码编译器：gcc/g++

3.1 程序翻译的步骤

1. 预处理（文本操作：头文件包含，删除注释，宏替换，条件编译等。）
2. 编译（生成汇编代码）
3. 汇编（生成可重定向的二进制目标文件）
4. 链接（生成可执行文件）

3.2 gcc/g++如何完成？

• 语法： gcc [op] xxx.c [op] xxx.out

• 常用选项：

  • -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，但是需要系统有动态库。
  • -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。

• 举例：

  1.预处理

  • 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。
  • gcc -E test.c -o test.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。

  2.编译

  • 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。
  • gcc -S test.i -o test.s
  • 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。

  3.汇编

  • 汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成可重定向的二进制目标文件
  • gcc -c test.s -o test.o
  • 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

  4.链接

  • 将各源文件和库文件链接起来形成可执行文件
  • 动态链接：gcc test.o -o test.out
  • 静态链接：gcc -static test.o -o s_test.out

3.3 函数库

库文件是什么？

• 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?
• 答：系统把这些函数实现都被封装到名为 libc.so.6 的动态库文件中去了,在没有特别指定时,gcc 会到系统默认的搜索路径“/lib64”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：静态库是指编译链接时,把所依赖的库文件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”（在Windows系统中为.lib）
• 动态库：动态库与之相反,在编译链接时并没有把库文件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”（在Windows系统中为.dll）,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链接。
• 各自的优缺点：
  1. 静态链接生成的可执行程序的执行速度比动态链接快。（执行过程不需要找链接的内容）
  2. 静态链接生成的可执行程序对环境的兼容性强。（不需要系统提供库文件）
  3. 动态链接库更节省内存和磁盘空间。（未写入要链接的内容）

• gcc默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过file指令进行验证。
  
• ldd指令可以显示所依赖的动态链接库的详细信息
  

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