[系统运维]【Linux】Linux环境基础开发工具使用

本文将继续介绍指令及相关知识，帮助我们进行部分的系统管理，学会使用大部分的开发工具。

正文开始@边通书

1. Linux软件包管理器yum

1.1 什么是软件包

在Linux下，安装软件肯定不会那么方便，它有这三种方式 ——

1. 源码安装：下载程序的源代码，您自己编译吧，得到可执行程序。但这会有交叉编译环境的问题。
2. rpm安装：别人把在不同环境下给我提前编译打包好， 做成软件包，我们直接安装。

但是在开发时，软件之间存在大量的依赖关系，安装非常麻烦，这就要引出yum，它本身会考虑依赖关系。

3. 😋 yum [Yellow dog Updater,Modified]：相当于Linux下进行软件安装的客户端。

1.2 软件安装三板斧

1.2.1 查看软件包

💛 默认列出所有软件

sudo yum list

但是包的数目可能很多，可以配合管道和行过滤工具进行过滤搜索

以sl小火车为例 ——

sudo yum list | grep sl  或   sudo yum list | grep sl.x86 

严格匹配，转义一下

yum list | grep 'sl\.x86_64'

1.2.2 安装软件

💛 安装软件

sudo yum install sl.x86_64   以sl小火车为例

可能有询问信息，您别问了，直接装吧！

sudo yum -y install sl

注意：

• yum 要工作，必须联网

• centos里，只能有一个yum在工作

• 一般安装软件不建议以root身份安装，建议使用普通用户。但是由于需要向系统目录中写入内容，会涉及权限问题，我们可以sodu进行临时权限提升或者su切换身份。(关于sodu的信任关系的配置会在本文2.4节阐明，建议学会vim后再进行配置）

• centOS安装软件对应的服务器一般都在国外，可能需要更新yum源这里上网上随便找一篇博客改一下，出问题了再改也来得及。

• 安装扩展源

sudo yum install -y -epel-release

至于要装什么软件，随学随装即可

这些都可以装着玩一玩 ——

sudo yum install cowsay.noarch

可以在Linux和windows之间拖拽式的上传软件

sudo yum install lrzsz

也可以不拖拽，通过指令 ——

rz -E  接收：云服务器可接收本地机器上的指定文件

sz 文件名 发送：可将云服务器上的文件发送到本地机器的指定位置

1.2.3 卸载软件

💛 卸载软件

sudo yum remove sl   以sl小火车为例

可能有询问信息，您别问了，直接干掉!

sudo yum -y remove sl

2. vim

• IDE 集成开发环境：集成了编写编译调试链接运行于一体的开发环境

那么在Linux下如何开发呢？是用vim, gcc, g++, gdb, make, makefile一个个独立的工具。

下面依次介绍。

2.1 vim的基本概念

vim就是一个文本编辑器，从定位上和记事本没有差别。

vim是一款多模式的编辑器，这里介绍三种常见模式：命令模式、插入模式，底行模式。

• 模式与模式之间的切换都需要经过命令模式，底行模式和插入模式没法相互转换，所以命令模式就是核心/中间模式，无脑[esc]即可。

💛 1. 命令模式

默认打开的是命令模式，控制屏幕光标的移动，字符、字或行的删除，移动复制某区段及键入i进入插入模式；键入[ shift + : ]进入底行模式。

💛 2. 插入模式

即编辑模式。键入i进入插入模式，常用的还有a(会向后挪一个字符)或o(会新起一行)

💛 3. 底行模式

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。

2.2 vim命令模式指令集

2.2.1 移动光标

1. vim可以直接用键盘上的上下左右来移动，但是不建议用，因为某些组合命令必须用HJKL

   [h] ←左移一格 
   [j]  ↓下移一格jump
   [k]  ↑上移一格king
   [L] →右移一格
   

   

2. 光标位置锚点

   [shift + $]    定位到行首
   [shift + ^]    定位到行尾
   [gg]   		   快速定位到起始行
   [shift + g]    快速定位到结束行     
   

   快速定位到某一行

   [n + shift + g]	快速定位到某一行
   

   行内进行跳转 —— 以单词为单位进行前后光标移动

   [w]	  光标跳到下一个字的开头
   [b]   光标跳到上一个字的开头
   

2.2.2 文本操作

💛 复制粘贴

yy	复制当前行
nyy 多行复制：复制当前及其后共n行
p	粘贴
np 	一次性粘贴n次

💛 删除剪切

x			从左向右删：删除光标所在位置处的一个字符
nx			支持nx
[shift + x]	从右向左删：删除光标前一个位置处的一个字符[X]
nX 			支持nX

dd		删除光标所在行
ndd 	删除多行
dd → p 	相当于剪切

💛 局部修改

r + 字符 	替换光标所在处的一个字符
nr + 字符	支持nr

插入模式，按esc退出

[shift + r]	相当于vs下的insert

[shift + ~]	快速大小写转换

💛 撤销恢复

u			撤销误操作
[ctrl + r]	恢复：撤销最近的撤销

💛 双屏操作

底行模式下输入

vs 文件名	分屏

[ctrl + ww]	快速切换光标

退出双屏：注意现在光标在哪个屏幕代表选中哪个文件:wq

上述所有命令理论上确实可以在vim的插入模式用光标操作来代替，但是又慢又low就是了

2.3 vim底行模式指令集

先按[esc]确认你已在命令模式，再[shift + :]进入末行模式

set nu		调出行号
set nonu	取消行号

退出 ——

q	退出
wq	保存并退出
!	强制[q!][w!][wq!]

2.4 简单的vim配置

注意：不管是root还是普通用户，配置只会影响自己。

• vim配置在自己的配置文件中，只会影响自己的操作

• root有自己的vim配置文件，只会影响自己。

云服务器上，不含这个配置文件，如果没有就自己创建一个，所有的配置都写入在这个普通文件中

vim的配置成本还是蛮高的，这里提供汤神的一键式vim环境安装包（gitee上搜索VimForCpp即可）

关于添加sudo信任关系

以root身份进入家目录~

vim /etc/sudoers

wq!强制写入并退出即可。

3. gcc/g++

gcc是C语言的编译器，g++是Cpp的编译器。

源代码生成可执行文件经历了编译+链接，其中编译又分为三个阶段。

1. 预编译（宏替换、文件包含、条件编译、去注释）
2. 编译 （生成汇编）
3. 汇编 （汇编语言生成可重定位目标文件）
4. 链接 （多个目标文件和链接库经过链接器处理生成可执行程序）

下面在体会每个阶段都做了什么的同时，熟悉gcc指令的选项。

3.1 翻译过程&选项

读完本小节，你可以这样快速记住选项

• 翻译到哪个阶段停止 - ESc，看呀，就是你键盘左上角的那个键，但要注意大小写。

• 对应阶段生成文件的后缀名 - iso，是镜像文件后缀名之一。

3.1.1 预编译

💛 开始进行翻译，完成预处理后，停下来

gcc -E mytest.c -o hello.i

-o：output自己指定形成的文件。如果不指定，会把结果全部打印到屏幕上。

3.1.2 编译

💛 开始进行翻译，完成编译后，停下来

gcc -S hello.i -o hello.s

计算机不可以直接执行汇编语言。汇编语言也需要编译器。

3.1.3 汇编

💛 开始进行翻译，完成汇编后，停下来

gcc -c hello.s -o hello.o

汇编形成的二进制文件，并不可以直接执行，是可重定位的目标文件。还需要链接进行合并段表&符号表的合并和重定位。

3.1.4 链接

💛 目标文件和链接库经过链接生成可执行程序

gcc hello.o -o hello 

3.2 动态库vs静态库

链接会把自己写的C程序和语言或者第三方库提供的方法关联起来。

函数库分为静态库.o(windows下为.lib)和动态库.so(windows下为.dll)两种，它们都和程序的正确运行紧密相关。

• 静态链接时，需要.a静态库。静态链接是把库文件的有关代码拷贝到我的可执行文件中，因此生成的文件比较大，但在运行时也就不再需要任何库文件了，可移植性较好。

• 动态链接时，需要.so动态库。静态链接，并不会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，这样可以节省内存和硬盘的空间。

我们可以通过file命令来查看：gcc默认采用动态链接的方式，形成可执行文件。

可以通过ldd命令来查看可执行程序依赖的库

它们没有绝对的好坏，只有谁更合适。

注：g++ 和gcc的选项、动静态库链接没有任何差别。

若要采用静态链接，需要带选项

gcc hello.c -o hello_static -static

注：可能需要下载静态库libc.a

安装C静态库 & C++静态库指令如下：

sudo yum install glibc-static
sudo yum install libstdc++-static

可以看到 ——

5. gdb

gdb调试器学习成本较高，而且也很不优雅，能做基本调试即可。

5.1 release & debug模式

程序发布方式有debug和release模式。

Linux下默认生成的可执行程序是以release版本的，无法调试。如果一个文件可以被调试，它的二进制文件一定加入了一些调试信息。

想要调试，用gcc/g++编译时需要带上-g选项。

gcc hello.c -o hello -g

由于加入了调试信息，debug版本的可执行程序更大一些

5.2 gdb指令集

为了演示调试指令，先写一段调试代码 ——

?? 显示代码：要打断点，要先知道行号

l/list 	显示源代码

?? 断点 breakpoints

b 行号	  在某一行设置断点
delete n   删除序号为n的断点（注：删除时不以行号标定）
info b 	   显示断点信息

disable n 	禁用断点
enable n  	启用断点

相当于vs下 ——

r/run	运行程序 - 相当于F5
———————————记得打断点——————————
n/next	逐过程 - 相当于F10
s/step	逐语句 - 相当于F11

注：要调试，首先要让程序跑起来

?? 快速确定代码中是哪一行出错了

finish 		结束当前函数
c/continue 	直接到下一个断点
until 行号   跳转到指定行    

?? 监视

display 变量名	 	常显示
p/P 变量名 	 	打印一次
undisplay 数字 	取消对先前设置的那些变量的跟踪	   	

quit 	退出

6. make & makefile

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。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 是一条指令，makefile是一个文件
• makefile中包含着依赖关系&依赖方法，两者搭配，可以达到形成可执行程序的目的。

?? touch一个普通文件Makefile来表明依赖关系和依赖方法

touch Makefile 	

.PHONY:修饰对应符号，让符号变成伪目标（伪目标：总是可以执行的）也确实观察到如果没有对文件进行修改，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。

也可这样写 ——

• $@：目标文件
• $^：文件列表
  

?? 生成项目&清理项目

make 		生成解决方案
make clean 	清理解决方案

相当于vs下 ——

?? make会根据你编写的依赖关系，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。
在如下代码中，mytest所依赖的mytest.o不存在或是被修改，就会执行对应的依赖方法，依赖方法中myteat.o又不存在，那么make会在Makefile文件中寻找目标为test.o文件的依赖关系，如果找到则再根据其依赖方法生成test.o文件，以此类推。（类似于堆栈的过程）。
总之，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。

在进程间通信，再详谈多目标文件生成可执行程序。

7. 进度条程序

首先明确两个概念

• 回车\r：回到当前行的最开始
• 换行\n：列不变，新起一行

7.1 行缓冲区

对比下面两段代码执行结果

// 1.
#include <stdio.h>

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

// 2. 发现sleep的过程中，并没有打印。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

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

这意味着sleep先于printf执行吗？绝对不是！

只是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(文件系统详谈)，显示器的刷新策略就是行刷新，即\n即进行刷新。

?? 如果我们又不想换行，又想刷新，可以调用库函数，刷新显示器

fflush(stdout);

7.2 进度条代码

【百度笔试题】进度条

思路：不换行，从左至右变长

#include<stdio.h>    
#include<string.h>    
#include<unistd.h> //usleep   
    
int main()    
{    
#define NUM 100    
  char bar[NUM+1];    
  memset(bar ,0 ,sizeof(bar));    
  int i = 0;    
  const char* label = "|/-\\";    
  while(i<=100)    
  {    
    printf("[%-100s][%3d%%][%c]\r",bar,i,label[i%4]);
    fflush(stdout);    
    usleep(50000);    
    bar[i] = '=';    
    i++;    
  }    
  printf("\n");                                                                                                                                          
  return 0;    
} 

?? 小细节还真是蛮多的

• 进度条[0 ~ 100]：不换行且能刷新，需要\r配合fflush库函数。

• 记得休眠usleep，单位是微秒$1us=1/1000ms$，只能在Linux下使用。

  

• 这个数组长度给NUM+1，并把整个数组memset成\0，这样不需要在字符串末尾手动添加\0。关于memset函数 ——

  

• [%-100s]打印进度条，这样就预留了100个字符的空间，并且是从左向右输出

• label旋转光标，表示当前进度条处于工作状态，注意\为特殊字符需要转义

• 同样为进度条程序编写了Makefile文件，这样直接make就行了

  

8. git

8.0 创建仓库与git clone

?? 创建新仓库，老生常谈了

?? 创建本地代码仓

git clone [url]  这里的 url 就是刚刚建立好的仓库的链接.

下面仅介绍git命令的简单操作，git三板斧。

8.1 git add

💛 添加

git add 文件名

8.2 git commit

💛 提交改动到本地

git commit -m "日志信息"

日志信息必须写，否则无法提交，且不能胡写。

8.3 git push

💛 同步到远端服务器上

git push

需要认证，用户名密码

持续更新~@边通书