[开发工具]【Linux】基础开发工具的简单使用——yum/vim/gcc/gdb/make/git

yum —— 软件包管理器

我们平时经常在手机或电脑(Windows)上的应用商店下载各种软件，点击下载，进度条就开始走，下载完成，我们的手机或电脑上就多了一个安装包，然后执行安装包就开始安装。

实际上，安装包很大，而软件商店APP却很小，这是为什么呢？

软件商店其实就是一个软件包管理器，通过网络建立起你和服务器之间的联系，你通过它来操作，它来帮你去服务器上下载软件包，下载完成之后再由你来执行安装。

而 Linux 下如果没有图形化界面，我们该怎么操作呢？

有一个古老的方法就是下载程序的源代码进行编译，得到可执行程序。但这样太麻烦了，为什么不能像应用商店那样，把程序打包起来放服务器上，通过应用商店来下载呢。

所以 yum 就应运而生了。

下面简单介绍一下 yum 最简单的三种用法。这些都有一个大前提，那就是网络必须是畅通的！

yum list —— 查看软件包

输入yum list 指令之后会以 list 的形式将能下载的软件包列出来：

打印出的信息分三列。

第一列是软件包的名称，其中像 x86_64 表示这是64位系统的安装包，32位系统的安装包后缀为 i686 ，下载时要和系统匹配。

第二列则分别是主版本号.次版本号.源程序发行号-软件包的发行号.主机平台，其中 el7 表示的是 CentOS7 或者是 Redhat7 ，像 el6 表示的就是 CentOS6 或 Redhat6 。

最后一列则是软件源，例如某个应用是来自小米应用商店。

而这个指令把所有能安装的包全都列出来了，

而我们要查找的不过是某一个，

所以我们需要的是按关键字检索，

所以 grep 就派上用场了：

yum install —— 安装软件

通过命令 sudo yum install filename 即可安装软件，

但很多情况下我们都是以普通用户登录的，

而安装程序一般是要涉及系统层面的操作，

所以普通用户是没办法安装的，

需要切成 root 或通过 sudo 进行权限提升操作。

需要注意的是，yum 不能像我们的应用商店那样同时下载多个软件，只能一个个安装。

安装过程中可能会让输入 y/n 选项确认安装，-f 选项则可以跳过询问强行安装。

下面是一个简单的安装例子：

yum remove —— 卸载软件

sudo yum remove filename

其中 sudo 是权限提升，因为卸载也要涉及系统层面的操作，所以需要权限提升。

可以加 -f 选项，是强制卸载的意思，中间就不会再有询问你是否继续卸载的提示。

filename 就是我们要卸载的文件名。

一个简单的卸载例子：

vim —— 文本编辑器

首先明确一个概念，我们平时写代码是在编辑器上写的，编译代码那是编译器的事情。

而 vim 是基于 vi 编辑器，增添了许多新特性的一款强大的文本编辑器。

vim 有三种常用模式：正常模式(normal mode)、插入模式(insert mode)和底行模式(last line mode)，也叫命令模式(command mode)。

一开始进入 vim 之后是正常模式：

我们如果想写代码的话按 i 键或 insert 键进入插入模式才可进行正常写入：

写完代码想要退出的话按用 esc 键回退到正常模式，然后 shift + ： 进入底行模式：

此时光标在底行，输入 wq 为保存退出，输入 w 为保存，输入 q 为退出， !q 表示强制退出。

以上是 vim 最基本最简单的编写代码的操作。

下面介绍一下正常模式下的一些操作方法。

正常模式

正常模式下我们是无法随意编辑的，需要按 i 键或 insert 键切入插入模式。

正常模式下我们也没办法直接退出，需要先回到正常模式，再进入底行模式输入相关命令。

所以可以把正常模式简单描述为一个二叉树的节点，插入模式和底行模式是这个节点的两个子节点。

而在正常模式下可以进行很多操作，下面简单介绍一些常用的操作：

• 我们可以通过键盘上的上下左右键进行光标的移动，但原始的 vim 是通过小写字母模式下的 h、j、k、l 分别完成光标的 左、下、上、右 移动的。
• shift + g：光标移动到文本的最后
• gg：光标移动到文本的开头
• $(可能需要配合 shift 键使用)：光标移动到所在行的行尾
• ^(可能需要配合 shift 键使用)：光标移动到所在行的行首
• w：光标移动到下一个单词的开头
• e：光标移动到下一个单词的末尾
• b：光标回退到上一个单词的开头
• 数字n+shift+g：光标跳转到第n行的行首
• x：删除光标处的字符
• 数字n+x：删除光标所在位置往后的n个字符(包含自己)
• shift+x：删除光标前面的一个字符
• 数字n+shift+x：删除光标前面的n个字符
• dd：删除光标所在行
• 数字n+dd：删除光标所在行下面的n行(包含自己)
• yw：赋值光标所在处到行尾的字符
• 数字n+yw：复制光标所在处后n个字符
• yy：赋值光标所在行
• 数字n+yy：复制光标所在行下的n行
• p：粘贴
• 数字n+p：连续粘贴n次
• u：撤销上一次操作
• ctrl+r：撤销上一次撤销

另外，很多场景下可能还要用到批量化操作：

对于批量化选择，可以在正常模式下用 ctrl + v 进入V-BLOCK 模式，然后通过 h、j、k、l 键进行上下左右移动完成批量化选择。

对于批量化注释，可以在选中要批量化操作的区域之后按 大写的i，然后敲下两个 // (针对C/C++)，完成之后 esc 退出即可：

对于批量化删除，可以在选中区域之后，按 小写d 进行删除：

对于批量化复制，选中之后按 小写y 即可。

底行模式

esc 回退到正常模式下通过 shift+： 组合键可以进入底行模式。

在底行模式下也有诸多命令，这里简单介绍几种：

• q：退出

• q!：强制退出

• w：保存

• wq：保存退出

• e filename：打开文件 filename 进行编辑

• r filename：在当前文件中写入文件 filename 的内容

• vs：再开一个窗口，窗口下仍为当前文件，通过大写的H、L完成两个窗口之间的切换

• vs filename：再开一个窗口，窗口下为文件 filename ，通过大写的H、L完成两个窗口之间的切换

• set nu：显示行号

• s/old string/new string：将当前行第一个 old string 替换为 new string

• s/old string/new string/g：将当前行的所有 old string 替换为 new string

• %s/old string/new string/g：将当前文件中的所有 old string 替换为 new string

• x₁,x₂s/old string/new string/g：将 x₁ 到 x₂ 行的所有 old string 替换为 new string

• 5,10 m 15：将5-10行的内容剪切到15行下面

• 5,10 co 15：将5-10行的内容复制到15行下面

vim配置

在目录 /etc 下面有一个 vimrc 文件，在该文件中可以通过命令对 vim 进行配置，配置对所有用户都有效。

在每个用户的主目录下，也可以建立各自的 vimrc 文件，命名为 .vimrc ，用户可以在这个文件里面通过输入各种命令进行配置。

vim 的配置选项数不胜数，大家可以在网上多查一下，根据需要设置。

gcc/g++ —— C/C++编译器

现在我们写好了一个C/C++代码，该怎么把它变成一个可执行程序呢？

很简单，编译生成可执行程序就完事了。

Linux 提供的 gcc/g++ 编译器，从名字来看就知道，前者是编译C语言代码的，后者是编译C++代码的，当然因为C++兼容C语言，所以也能编C。

假如我写了一个 test.c 文件，直接 gcc test.c 编译，就能生成一个 a.out 可执行文件，这是 gcc 最简单的用法。

当然如果不想默认生成 a.out ，也可以自己指定，只需要加一个-o 选项：gcc test.c -o test。

但它的功能远不于此。

我们知道，C语言代码在生成可执行程序之前会经历预编译、编译、汇编、链接四个阶段。

至于四个阶段做了什么这里不是重点，就不祥谈了。

重点是我们可以通过 gcc 的一些选项观察到这些阶段。

预编译 —— -E 生成 .i 文件

经过预编译阶段会生成 .i 文件，我们可以通过 -E 选项，让编译器在执行完预编译阶段之后就停下来：gcc -E test.c -o test.i

可以用 cat 指令查看一下 test.i ，看看编译器在预编译阶段做了些什么：

一个十几行的代码变成了八百多行，实际上就是进行了头文件展开，当然还有宏替换和注释删除。

编译 —— -S 生成 .s 文件

经过编译阶段会生成 .s 文件，这时C语言代码就被翻译成了汇编代码。

我们可以通过 -S 选项，让编译器在执行完编译阶段后就停下来：gcc -S test.c -o test.s

可以用 cat 指令查看一下确实是翻译成了汇编代码：

汇编 —— -c 生成 .o 文件

汇编阶段就是把此前翻译得到的汇编代码再次翻译，生成机器可识别的二进制文件，文件后缀为 .o 。

我们可以通过 -c 选项让编译器执行完汇编阶段就停下：gcc -c test.c -o test.o

我们可以使用 od 命令查看生成的 .o 文件，这里是以八进制展示的：

链接

经过汇编生成的 .o 文件虽然是二进制语言，可以被机器识别，但仍无法执行：

因为还缺少最后一步 —— 链接。

在 test.c 文件中，我们调用了 printf 函数，但这个函数我们并没有定义，头文件 stdio.h 中仅仅也是对函数进行了声明，那最后该函数是如何执行的呢？

这就是链接阶段所做的动作了。

链接，是实现程序和库的链接，而这里要链接的，就是C语言的函数库。

在目录 /usr/lib64 下有这样一个文件：

这个实际上就是C语言的函数库，而这里面才有我们所调用的函数的实现。

而在链接阶段，gcc 会到这个系统默认的搜索路径下面去寻找 printf 函数的实现，这样我们的程序调用的 printf 才得以执行。

这就好比我写作业遇到不会的题了，就跑去翻习题详解，这就是一种链接，作业和答案的链接。

动态链接

这样的一种链接方式叫动态链接，执行程序时遇到第三方库的文件跑去库里找对应的实现，边运行边链接。

而动态链接的库就是动态库，动态库在 Windows 下一般是以 .dll 为后缀，也有部分以 .lib 为后缀，在 linux 下则是以 .so 为后缀，以 lib 为前缀，比如上面的 libc.so。

很明显，printf 函数执行的时候我要去链接，而链接的这个过程实际上就减慢了执行效率，而且通过动态链接生成的程序可移植性也不好，如果机器上没有相应的动态库，那程序就无法运行。

当然，动态链接也有不少的优点。因为要跑去远程链接，所以要链接的文件信息和我的可执行程序是各自独立的，这样一来缩小了可执行程序的占用空间；二来降低了耦合度；三来方便了开发，写一个动态库可以让多个程序共用，而且程序后续的维护更新也不需要对程序进行二次编译，只需要更新一下动态库即可；四来实现了进程间的资源共享，进程链接时由于动态库已经被加载到了内存中，另一个进程同时链接时就不需要再次加载了。

gcc 如果不加以指定的话，生成的可执行程序默认就是动态链接的：

静态链接

与动态链接相对的就是静态链接。

因为 gcc 默认生成的可执行程序是动态链接的，如果想改为静态链接则可以使用选项 -static ：gcc test.c -o test -static

我们这里因为没有对应的静态库所以就失败了。

C语言标准静态库的安装可以使用命令：sudo yum install glibc-static，这时再编译一下：

这时我们观察到了一个现象，就是静态链接的程序比动态链接的程序大得多。

这是因为静态链接会把静态库和程序打包起来，程序执行时就不需要跑去动态库链接，因此程序就大得多。

这样做有什么好处呢？

因为不需要远程连接了，进程链接时不需要加载动态库了，执行效率会相对高，而且程序不依赖于库就可以执行，可移植性大大提高。

但这样也带来了不少缺点，程序的空间会大大增加，另外，当程序维护更新时，动态链接的程序直接更新动态库即可，而静态链接的程序更新后必须重新编译，降低了开发体验。

另外，静态库是以 .a 为后缀的。

除了上面介绍的几个选项，gcc 还有一个选项 -g。

linux 默认生成的可执行程序是没办法调试的，相当于是 release 版本。

-g 选项是生成调试信息，就相当于在 debug 模式下编译，这样生成的程序是可以调试的。

以上介绍的所有选项，对 g++ 同样适用。

gdb —— C/C++调试器

上面说了，gcc 有一个 -g 选项是生成调试信息，有了这个调试信息我们就可以对程序进行调试，而 gdb 就是 linux 下的调试工具。

首先先生成具有调试信息的程序：

可以看到程序的大小相比默认生成的程序要大，说明确实有调试信息。

下面就介绍一下 gdb 的使用。

• gdb filename：开始调试程序:

• ctrl d 或 quit/q：退出调试

• list/l + 行号(可省略)：打印源代码

• list/l + 函数名：列出指定函数的源代码

• next/n：逐语句执行，遇到函数不会跳到函数内部

• step/s：逐过程执行，遇到函数会跳转到函数内部

• break/b + 行号：在指定行打断点

• info/i break/b：查看断点信息

• delete/d break/b num：删除断点num

• disable break/b num：禁用断点num

• enable break/b num：启用断点num

• print/p + 变量名：打印变量的值

• diplay + 变量名：跟踪查看某变量，每次执行后都会打印该变量的值

• undisplay + 变量名：取消对某变量的追踪

• run/r：从开始执行至下一断点

• continue/c：从当前位置执行至下一断点

• until + 行号：跳转至指定行

• finish：执行到当前函数返回处

• breaktrace/bt：查看当前函数调用情况

• info/i locals：查看当前栈帧（正在执行的函数）局部变量的值

make/Makefile —— 项目自动化构建工具

make 是一个指令，Makefile 是一个文件。

先通过一个例子来见识一下它是做什么的：

首先创建一个Makefile文件：touch Makefile

用 vim 编辑 Makefile 文件：

保存退出之后使用 make 命令执行一下：

通过这个简单的例子我们发现通过 make 一次性完成了对多个文件的编译，且这多个文件有依赖关系。

实际上，当我们创建项目的时候，总是有多个源文件，最简单的就是函数的声明和定义分离，这样生成解决方案的时候要对多个源文件按一定顺序进行编译，这样是不是太麻烦了呢？所以 make/Makefile 就是帮我们完成这个工作的。

解释一下 Makefile 文件内代码的意义：

test:test.o：表示 test 文件依赖于 test.o 文件，具体是怎么依赖的呢？

就是下面这行gcc test.o -o test。

上面这行我们称之为依赖关系，下面这行我们称之为依赖方法。

知道了这个，我们再了解一下 make 是怎么工作的：

首先 make 会在当前目录下找名为 Makefile/makefile 的文件，

进入文件之后，不加以指定的话 make 会将从上至下第一个文件作为目标文件，上面的 test 就是目标文件。

然后根据目标文件的依赖关系，如果目标文件所依赖的文件不存在，则以依赖文件为目标文件，去寻找新目标文件的依赖关系，以此类推…个人感觉类似于递归。

在执行过程中，如果有一层关系断掉了，可能是因为依赖文件不存在，也可能是因为依赖方法有问题，那 make 就会报错，并结束执行。

需要注意，

我们说不加以指定的话 make 会以第一个文件作为最终的目标文件，那怎么指定让 make 以其他文件作为目标文件呢？也很简单，make + filename 就好了：

如此，对于多文件项目就可以通过一个 make 构建完成了。

会构建项目，当然也要会清理项目：

vim 编辑 Makefile 文件：

其中 .PHONY 是生成一个伪目标，即没有依赖关系的目标，这样它会有一个特性，总是可以被执行。

怎么理解总是可以被执行呢？像上面的 make 生成一次解决方案后，如果不对源码进行修改，再次 make 就不会执行：

而伪目标则可以无限执行:

保存退出后 make clean 执行：

这样就完成了项目的清理。

git —— 项目托管到远程仓库

这里只简单介绍一下具体步骤。

1. 首先检查系统装没装git：git --version:

   

   如果没装的话需要先安装：sudo yum install git

2. 创建远程仓库，这里以 Gitee 为例，可以自行设置一下初始化仓库和模板：

   

3. 创建完成后将远程仓库地址克隆到本地git clone URL：

   

4. 将想上传的文件存在本地目录中，通过三板斧上传即可。

5. git add filename：

   

6. git commit . -m "log"：

   

   这一步是提交改动，. 代表是当前目录，-m “log” 是提交日志，log 是日志内容，这个不可省略。

7. git push：

   

   这一步是同步到远程仓库，需要输入账号密码，完成这一步后就可以在远程仓库看到上传的文件了：