Linux中的开发工具（yum，vim，gcc/g++，gdb，Makefile，git）_linux程序开发工具

1. Linux软件包管理器——yum

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。

和手机上的软件商店类似，我们可以使用 yum 来下载各种我们想要的软件包。使用 yum 时必须联网。

yum 基于 RPM 包管理，能够从指定的服务器自动下载 RPM 包并且安装，可以自动处理依赖性关系，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。

yum 提供了查找、安装、删除某一个、一组甚至全部软件包的命令，而且命令简洁而又好记。

yum 语法

yum [options] [command] [package ...]
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• options：可选，选项包括-h（帮助），-y（当安装过程提示选择全部为 “yes”），-q（不显示安装的过程）等等。
• command：要进行的操作。
• package：安装的包名。

yum 常用命令

• 列出所有可更新的软件清单命令：yum check-update
• 更新所有软件命令：yum update
• 仅安装指定的软件命令：yum install <package_name>
• 仅更新指定的软件命令：yum update <package_name>
• 列出所有可安裝的软件清单命令：yum list
• 删除软件包命令：yum remove <package_name>
• 查找软件包命令：yum search
• 清除缓存命令:
  • yum clean packages: 清除缓存目录下的软件包
  • yum clean headers: 清除缓存目录下的 headers
  • yum clean oldheaders: 清除缓存目录下旧的 headers
  • yum clean, yum clean all (= yum clean packages; yum clean oldheaders) :清除缓存目录下的软件包及旧的 headers

安装 yum 仓库源

• epel【扩展软件源】
• ls /etc/yum.repos.d/【查看是否有epel-repo】
• 系统内如果没有 epel-repo，则需安装yum仓库源 yum install -y epel-release

2. Linux编辑器——vim

vi/vim 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。

vim 有十二种模式，但是常用的有五种。
本篇文章只讲解这五种模式。

vim 的五种常用模式

• 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 Insert mode 下，或者到 last line mode
• 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
• 底行模式（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
• 替换模式【shift + r = R】
• 视图模式【ctrl + v】

要查看你的所有模式：打开vim，底行模式直接输入help vim-modes

模式切换

vim 基本操作

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。
【注】进入vim之后，是处于 [正常模式]，你要切换到 [插入模式] 才能够输入文字。

• [正常模式] 切换至 [插入模式]
  输入a（默认定位到光标的下一个位置）
  输入i（默认定位到光标处）
  输入o（默认定位到光标的下一列开头）

• [插入模式] 切换至 [正常模式]
  目前处于 [插入模式]，就只能一直输入文字，如果发现输错了字，想用光标键往回移动，将该字删除，可以先按一下Esc键转到 [正常模式] 再删除文字。当然，也可以直接删除。

• [正常模式] 切换至 [末行模式]
  : (即 shift + ;)

• 退出 vim 及保存文件，在 [命令模式] 下，按一下 : 冒号键进入 [底行模式]
  :w（保存当前文件）
  :wq（保存并退出 vim）
  :w! （强制保存）
  :q!（不保存强制退出 vim）
  :wq!（强制保存并退出 vim）

命令模式命令集

（1）光标命令

• 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「 $ 」：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

• 按「e」：光标跳到下个字的字尾

• 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

• 按［gg］：进入到文本开始处

• 按［shift＋g］：进入文本末端

• 按「ctrl」+「g」：列出光标所在行的行号。

• 按「#G」：表示移动光标至文章的第#行行首。

• 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）复制粘贴命令

• 「yw」：将光标所在之处到字尾的字符复制到缓冲区中，即复制单词【「nyw」复制 n 个单词到缓冲区】
• 「yy」：复制光标所在行到缓冲区。【可以 nyy 复制 n 行】
• 「p」：将缓冲区内的字符贴到光标所在位置【注意：所有与“y”有关的复制命令都必须与“p”配合才能完成复制与粘贴功能】【可以「np」粘贴 n 次】

（3）撤销与重做

• 「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【对 ctrl + r 后悔，还按 u】

（4）删除

• 「x」：每按一次，删除光标所在位置的一个字符【可以 nx 删除后面 n 个字母】
• 「X」：大写的X，每按一次，删除光标所在位置的 “前面” 一个字符【可以 nx 删除前面 n 个字母】
• 「dd」：删除光标所在行【和 p 配合，实现剪切】【可以 ndd 剪切 n 行】

（5）替换

• 「r」：替换光标所在处的字符【支持 nr 用一个字符替换多个字符】
• 「R」：进入替换模式，替换光标所到之处的字符，直到按下「ESC」键为止

（6）其他命令

• 「shift + ~ 」：自动切换字母大小写
• 「shift + # 」：自动查询选出和光标所在单词相同的所有单词，按 n 倒着查看下一个

底行模式命令集

（1）设置与取消行号

设置行号在底行模式输入：set nu

取消行号在底行模式输入：set nonu

（2）保存并退出

:w（保存当前文件）
:wq（保存并退出 vim）
:w! （强制保存）
:q!（不保存强制退出 vim）
:wq!（强制保存并退出 vim）

（3）查找字符

在底行模式输入：/关键字

此关键字会语法高亮出来，若这个关键字不是你想找的那个，可以按n键跳到下一个关键字位置。

（4）其他

可以在底行模式下执行 Linux 命令语句。

如：

• !gcc test.c（加了！，不退出 vim 直接编译）
• !./a.out（加了！，不退出 vim 直接运行）

替换模式

命令模式下输入：shift + r

在此模式下，所有的输入都会被当作替换，替换完成后按 Esc即可。

视图模式

命令模式下输入：ctrl + v

在左下角显示visual就代表进入了视图模式

注释

在视图模式下用h j k l选中要注释的行，选好后用shift +i进入插入模式，再输入//按Esc退出，注释完成。

取消注释

进入视图模式，用h j k l选中要取消注释区域的前两列，按d，即可删除注释。

vim 下的多线程操作

vim 文本编辑器可以同时打开多个文件，在vim的底行模式下输入：vs 想要打开的文件名。

虽然说有多个文件，但是光标只有一个，光标在哪个文件，现在就在编辑哪个文件。

切换文件

使用指令：ctrl + ww

vim 配置

在普通的 vim 编辑器下，我们写代码会非常别扭，没有换行，没有高亮，没有缩进······

在此，给大家推荐一个基于 C/C++ 非常好用的 vim 编辑器配置。

链接：vimforcpp

安装方法

3. Linux编译器——gcc/g++

• gcc：C语言编译器，只能编译C语言。
• g++：C++编译器，C/C++都能编译。

除此之外，gcc/g++还有链接的功能，可以直接生成可执行程序。

一个C/C++程序形成可执行文件的过程

分为四步：

（1）预处理：进行宏的替换、头文件展开、注释的删除(空格替换)。

（2）编译：将代码转化为汇编代码(这个阶段主要负责语法分析、符号汇总、 词法分析、 语义分析)。

（3）汇编：将汇编代码转化为二进制机器指令，生成符号表。

（4）链接：汇编完成后会把对应源文件生成目标文件，链接阶段就是把这些目标文件进行链接。

gcc/g++ 的使用

• 格式

gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

• 直接形成可执行程序

gcc/g++ test.c -o test.exe

注意：-o选项用于指定生成的可执行文件的名称。这个选项后面需要跟上一个文件名作为参数，不加-o选项的话自动生成，默认生成的可执行程序的名称是a.out。

• 使用C99标准编译

gcc test.c -std=99

• 预处理（进行宏替换，条件编译）

gcc -E test.c -o test.i
注意：经过预处理的文件以.i为后缀。

• 编译（生成汇编代码）

gcc –S test.i –o test.s

• 汇编（生成二进制机器码）

gcc –c test.s –o test.o

• 链接（生成可执行程序）

gcc test.o –o test.exe

• gcc其它选项

  1. -g 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。

  2. -w 不生成任何警告信息。

• 运行可执行程序

  ./test.exe

  注：.表示在当前目录下寻找可执行程序。

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，是在哪里实现printf函数的呢?
于是就引出了函数库的概念，系统把这些函数实现都放在了为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printf函数了，而这也就是链接的作用。

函数库一般分为静态库和动态库两种。

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。

对于库名字的解释：（以libc.so.6为例）lib为前缀，c为库名字也就是C语言标准库，.so.6后缀与版本号。

• Linux下: .so 是动态库 .a 是静态库
• Windows下: .dll 是动态库 .lib 是静态库

查看一个可执行程序依赖的第三方库：ldd 可执行程序名

动静态库的优缺点

动静态库的区别是：

• 动态库是共享库，通过函数地址来关联程序
• 静态库是通过代码拷贝，从而形成私有库，可以独立运行

优缺点：

动态库：

• 优点：形成的可执行程序体积较小，节省资源
• 缺点：要找函数地址，会稍慢一点，并且有强依赖性

静态库：

• 优点：无视库，可以独立运行
• 缺点: 体积太大，浪费资源

我们编译代码时不指定说明默认使用动态库。

如果你想使用静态库编译代码：gcc test.c -static

gcc/g++ 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。

4. Linux调试器——gdb

• 程序的发布方式有两种，debug模式和release模式
• Linux gcc/g++ 编译产生的二进制程序，默认是release模式
• 要使用gdb调试，必须使用debug模式编译，即在源代码生成二进制程序的时候，加上 -g 选项

1. 安装gdb

• sudo yum -y install gdb

2. gdb的使用

进入调试：gdb 可执行程序

退出调试：ctrl + d或quit

调试命令：

• 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。
• list／l 函数名：列出某个函数的源代码。
• 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。
• finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令
• print§：打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值或者调用函数
• 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
• run(或r)：从开始连续而非单步执行程序
• delete breakpoints：删除所有断点
• delete breakpoints n：删除序号为n的断点
• disable breakpoints：禁用断点
• 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
• 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

5. Linux项目自动化构建工具——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。

用法

makefile是一个具有特定格式的文本文件。

首先在当前目录下创建一个Makefile，再用 vim 编辑。

假设我们已经写好了C程序test.c，我们想通过Makefile文件来调用编译、删除等指令，我们可以写以下代码：

mybin:test.c
	gcc test.c -o mybin
.PHONY:clean
clean:
	rm -rf mybin
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格式注意：第二行是以tab键开头，不能以空格开头。

保存退出 vim，接下来，我们只需要输入make就会执行gcc test.c -o mybin指令编译形成可执行程序mybin，使用make clean就会执行rm -rf mybin指令删除mybin。

理解

在上面用法中输入make指令，其实等同于输入了make mybin。这是因为单独输入make，会从上到下扫描Makefile文件，执行其第一个指令。要想执行后面的指令，则需要像上面的make clean一样，输入make 操作名。

伪目标的概念及性质

在上面Makefile文件中，我们写了这样的代码：.PHONY:clean

.PHONY是将clean指令修饰成了伪目标。

clean被修饰后，只要我们输入一次make clean，就会执行一次rm -rf mybin。而没有被修饰成伪目标的mybin，执行完第一次，执行第二次时由于已经是最新编译结果了，则不会再执行。

我们得出结论：被修饰成伪目标后，此文件总是被执行

文件的时间属性

操作系统是如何知道我们的 test.c 是否被修改，从而驳回我们的make请求的呢？答案一定是文件的时间属性！！！

我们知道，先有源文件后才有可执行程序，所以源文件的修改时间一定小于可执行文件的修改时间。在第二次make时，操作系统发现源文件的修改时间小于可执行程序的修改时间，所以驳回了make请求。同理，修改源文件后，源文件的修改时间大于可执行文件的修改时间，所以操作系统会重新执行make。

查看文件属性

使用指令: stat 文件名

注意：

文件 = 内容 + 属性

修改文件的内容可能会影响文件的属性，修改文件的属性不会影响文件的内容。

Makefile 推导能力

举例

mybin:test.o
    gcc csdn.o -o mybin 
test.o:test.s
    gcc -c csdn.s -o test.o
test.s:test.i
    gcc -S code.i -o test.s
test.i:test.c
    gcc -E csdn.c -o test.i 
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首先，mybin依赖的是test.o文件但是系统中此时没有test.o文件，就会执行下一条指令，但是test.o文件依赖的是test.s文件，系统中此时没有test.s文件又会跳到下一条指令，以此往复直到找到系统中存在的test.c文件，再倒推回去。

Makefile 定义变量

操作方法

target=mybin
cc=gcc
src=test.c
$(target):$(src)
	$(cc) $(src) -o $(target)
.PHONY:clean
clean:
	rm -rf $(target)
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• 可以用$^代表依赖关系的右边
• 可以用$@代表依赖关系的左边

如：

mybin:test.c
     gcc $^ -o $@
.PHONY:clean
clean:
     rm -rf mybin
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如果你不想一条指令被打印在显示器，可以在指令前加上@符号。

6. git

安装git

yum install git

git 四板斧

• git clone + 仓库链接【克隆远端仓库到本地】
• git add .【增加当前目录下所有新文件至本地仓库】
• git commit -m "日志"【注：提交时必须 -m 带日志】
• git push【推送到远端仓库】

git 其他命令

• git log【查看提交日志、提交记录】
• git pull【同步远端和本地仓库】
• git status【查看本地仓库状态】