Linux操作系统基础精讲篇第3讲：Linux软件包管理器、编辑器、编译器、调试器、项目自动化构建等工具的使用详解！！！

Linux操作系统基础精讲篇第1讲：基础核心指令讲解_King_lm_Guard的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/King_lm_Guard/article/details/125964348Linux操作系统基础精讲篇第2讲：深入理解Linux权限及相关运用_King_lm_Guard的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/King_lm_Guard/article/details/125984569        承接以上两讲相关知识，这一讲博主主要为大家详细介绍Linux各必备开发工具的基础使用详解。下面跟着博主一起学习吧！！！

目录

1、Linux编辑器

1.1 vim基本概念

1.1.1 正常/普通/命令模式(Normal mode)

1.1.2 插入模式(Insert mode)

1.1.3 末行/底层模式(last line mode)

 1.2 vim基本操作

1.3 vim常用命令集

1.3.1 正常模式命令集

1.3.2 末行模式命令集

2、Linux编译器 

2.1 预编译

2.2 编译(生成汇编语言)

2.3 汇编(将汇编语言编译成二进制文件)

2.4 链接

2.5 函数库

3、Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

3.1 背景来源

3.2 依赖关系

3.3 依赖方法

3.4 工作原理

3.5 项目清理

3.6 实例

4、Linux调试器-gdb 

4.1 使用前注意事项说明

4.2 具体使用操作介绍

5、Linux软件包管理器yum

5.1 基础概念

5.2 安装软件

5.3 卸载软件

6、总结

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1、Linux编辑器

        在这里主要为大家介绍主流的编辑器vim的基础使用。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，可视化操作不仅可以在终端运行，也可以运行于x window、 mac os、windows。

1.1 vim基本概念

        vim一共有12种模式：打开，关闭，查看，查询，插入，删除，替换，撤销，复制，正常模式、命令模式、插入模式。目前作为基础入门，主要为大家详细介绍后三种模式：

1.1.1 正常/普通/命令模式(Normal mode)

        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底行模式下，或者到插入模式。

1.1.2 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。

1.1.3 末行/底层模式(last line mode)

        文件保存或退出，也可以进行文件替换，找字符串，列出行号等操作。 在命令模式下，shift+: 即可进入该模式。要查看你的所有模式：打开vim，底行模式直接输入":help vim-modes"可以查看所有的模式：6种BASIC modes和6种ADDITIONAL modes。

 1.2 vim基本操作

1、进入vim界面：vim 文件名；

 注意：当进入vim以后，默认是处于正常模式，当用户需要输入或者修改内容时，需要切换到插入模式。

2、正常模式切换至插入模式：直接输入a或者输入i或者o

 3、插入模式切换到正常模式：直接点击ESC键转到正常模式

 4、正常模式切换到末行模式：「shift + ;」, 其实就是输入「:」

5、退出vim及保存文件，分三种情况考虑：

• 当前界面在插入模式时，需要先回到正常模式，然后从正常模式进入末行模式；
•  当前界面在正常模式时，需要从正常模式进入末行模式；
• 当前界面在末行模式时，此时在冒号后输入：w(保存文件)或者q(退出vim界面)，或者以下组合：

：w 保存当前文件；

：wq 保存当前文件并退出vim；

：q! 不存盘强制退出vim；

1.3 vim常用命令集

1.3.1 正常模式命令集

1、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；
• 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，以单词为单位进行光标的移动；
• 按「e」：光标跳到下个字的字尾，以单词为单位进行光标的移动；
• 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(l表示英文字母)；
• 按［gg］：进入到文本开始；
• 按［shift＋g］：进入文本末端；n ［shift＋g］：表示将光标定位到第n行；
• 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；

2、删除文字

• 「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；

3、复制

• 「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。

4、撤销

• 「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；

5、更改

• 「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；

6、跳至指定行

• 「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。

1.3.2 末行模式命令集

1、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。

2、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。

3、保存文件

• 「w」: 在冒号输入字母「w」就可以将文件保存起来；

4、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。

补充：

• 在末行模式中，输入：vs 文件名  ：可以分屏操作，此时光标通过ctrl+双击w，可以在两个不同文件之间切换；
• ：！+命令 ：可以实现在不退出vim的情况下进行编译等操作，然后点击enter键回到vim界面。

2、Linux编译器 

        这里的编译器采用gcc/g++，一般我们使用的Xshell配置的都有gcc编译器，如果用户需要配置g++，配置方法如下：

        配置g++指令：sudo yum install -y gcc-c++ （使用sudo是因为是在普通用户界面，此时需要临时申请权限，如果是root用户，则直接：yum install -y gcc-c++）。

下面以gcc为例，详细介绍整个编译过程：(因为g++同gcc一样，为此博主这里仅仅描述gcc的整个编译过程)

2.1 预编译

• 预处理功能主要包括宏替换，头文件包含，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 hello.c –o hello.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。

注意：预处理以后仍然是C语言。

2.2 编译(生成汇编语言)

• 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 hello.i –o hello.s

补充：也可以这样写：gcc –S hello.c –o hello.s   此时系统自动经过预处理。

2.3 汇编(将汇编语言编译成二进制文件)

• 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 hello.s –o hello.o  

补充：上述生成的.o文件也叫做可重定位二进制文件，该二进制文件不可以被执行，此重定向目标文件和前面第1讲中提到的重定向并无任何关系。

2.4 链接

• 在成功编译之后,就进入了链接阶段。
• 实例: gcc hello.o –o hello
• 补充：在链接过程中无论是C语言还是C++，编译器默认采用的都是动态链接，为此，如果我们需要使用静态库进行链接，在指令后面加上“-static” ，如：
• gcc hello.o –o hello -static

编译器默认动态链接

• 动态库和静态库比较：

 

 注：查看目标文件函数库的信息在下一节中详细讲解。

2.5 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。

静态函数库：

        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”。

动态函数库：

        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： gcc  hello.o –o hello 。

简而言之就是：

• 动态链接是将库中的方法对应的地址填入到相应的可执行程序中，建立链接；
• 静态链接是将库中实现的方法，真实的拷贝在可执行程序中。
• Linux静态库后缀：.a     ；动态库后缀：.so     ；
• Windows静态库后缀：.lib   ；动态库后缀： .dll  ；

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补充：

• 安装C语言静态库： sudo yum install -y glibc-static
• 安装C++静态库： sudo yum install -y libstdc++-static

        在2.4节中，当我们通过链接生成可执行程序hello时，通过以下命令可以查看该目标文件的函数库信息：

ldd hello 或者 file hello  :可查看目标文件的函数库信息

3、Linux项目自动化构建工具-make/Makefile

3.1 背景来源

        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。

3.2 依赖关系

比如在第二讲中提到的关于hello.c源文件编译的整个过程：

• 目标文件hello依赖于hello.o文件；
• hello.o文件依赖于hello.s文件；
• hello.s文件依赖于hello.i文件；
• hello.i 文件依赖于hello.c文件；

3.3 依赖方法

        描述了上面的依赖关系，那肯定是需要依赖方法的，依赖方法就好比桥梁，支撑起实现依赖关系，接着3.2讲分析：

• 目标文件hello与hello.o文件之间的依赖关系就是：gcc hello.o -o hello  ；
• hello.o于hello.s文件之间的依赖关系就是：gcc -c hello.s -o hello.o  ；
• hello.s于hello.i文件之间的依赖关系就是：gcc -S hello.i -o hello.s  ；
• hello.i于hello.c文件之间的依赖关系就是：gcc -E hello.c -o hello.i  ；

3.4 工作原理

        在默认的方式下，用户只需要输入make命令就可以实现从.c文件直接到目标文件，就可以不用手动逐个的预编译、编译、汇编、链接等操作。具体实现原理如下：

• make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
• 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。
• 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。
• 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）
• 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。
• 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。
• 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。
• 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。

3.5 项目清理

• 清理指令：make clean
• 一般这种clean的目标文件，我们将它设置为伪目标，用.PHONY修饰，伪目标的特性就是总是被执行的（总是被执行的解释就是：总是依赖关系，执行依赖过程）

3.6 实例

1、创建makefile文件/Makefile文件，利用指令：touch Makefile或者直接vim Makefike(即当该目录下没有Makefile文件时，在编辑的同时自动创建该文件)。

2、编写依赖关系和依赖方法指令：

多个文件编写Makefile示例

3、补充：Makefile是根据文件的最新时间进行修改的，即当源文件被修改时，此时允许重新生成新的可执行程序。查看文件被修改的时间信息指令：stat  文件名  ；

stat查看文件时间共有三个时间：

Access：访问时间、Modify：修改时间、Change：改变时间

可以使用stat*查看这个目录下所有文件的状态。

4、Linux调试器-gdb 

4.1 使用前注意事项说明

• 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

4.2 具体使用操作介绍

• list／l 行号：显示binFile源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。( l 0：表示显示全部代码)。
• 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 ：查看断点信息；简写：info b  (这里面包含了断点的编号num)
• finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令；
• 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；运行到下一处断点停下来
• run(或r)：从开始连续而非单步执行程序；
• delete breakpoints：删除所有断点；简写：d 断点编号num
• delete breakpoints n：删除序号为n的断点；
• disable breakpoints：禁用断点；disable/enable 断点编号：使能(打开/关闭)断点
• enable breakpoints：启用断点；
• info(或i) breakpoints：参看当前设置了哪些断点；
• 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；但不建议从一个函数调到另一个函数，该功能用于函数内部结束某几行。
• 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；

具体操作示例：

5、Linux软件包管理器yum

5.1 基础概念

• 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；

指令操作：

yum list  :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，如：yum list | grep lrzsz 。

注意： 

•  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：os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。

5.2 安装软件

        假设安装lrzsz工具：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。

指令：sudo yum install lrzsz 或者 sudo yum install -y lrzsz    (命令中的-y表示安装过程中所有提示均允许)

注意：普通用户加sudo，如果是root用户则不用。

5.3 卸载软件

指令：sudo yum remove lrzsz 或者 sudo yum remove -y lrzsz

注意：普通用户加sudo，如果是root用户则不用。

6、总结

今天这一讲的讲解就到这里结束啦，喜欢的小伙伴们记得点赞、关注、支持哟·！！！