【Liunx】基础开发工具的使用介绍-- yum / vim / gcc / gdb / make

前言
本章将介绍Linux环境基础开发工具的安装及使用，在Linux下安装软件，编写代码，调试代码等操作。

- 1. yum 工具的使用
- - 1.1 什么是软件包：
  - 1.2 如何下载软件：
  - 1.3 配置国内yum源：
- 2. vim编辑器
- - 2.1 vim的安装
  - 2.2 vim的三种模式
- 3. gcc / g++ 编译器
- - 3. 1 编译的处理阶段
  - 3. 2 使用gcc生成静态库及静态库的使用方法：
  - 3. 3 gcc的编译选项：
- 4. gdb 编译器
- - 4.1 背景介绍
  - 4.2 gdb的操作指令
- 5. make / Makefile
- - 5.1 makefile的介绍
  - 5.2 如何判断是否重新生成：
  - 5.3 多文件的makefile
- 6. Linux第一个程序 —— 进度条
- - 6.1 回车和换行的概念：
  - 6.2 缓存区的概念：

1. yum 工具的使用

在Linux中安装软件：

源代码安装，
rpm包安装
yum安装

其中源代码安装和rpm安装并不简单，当依赖别的库时，还需要下载其他的库，Windows是直接打包好了的。

yum安装的好处：不用编译源码，不用解决软件的依赖关系。

1.1 什么是软件包：

在Linux下安装软件, 一个通常的办法是下载到程序的源代码, 并进行编译, 得到可执行程序.
但是这样太麻烦了, 于是有些人把一些常用的软件提前编译好, 做成软件包(可以理解成windows上的安装程序)放在一个服务器上, 通过包管理器可以很方便的获取到这个编译好的软件包, 直接进行安装.
软件包和软件包管理器, 就好比 “App” 和 “应用商店” 这样的关系

在这里插入图片描述

1.2 如何下载软件：

yum list：
显示所有已经安装和可以安装的程序包。
这些列表里面的包的来源就是/etc/yum.repo.d
我们推荐先下载一下两个软件：
lrzsz：

软件功能：支持Windows的文件传到Linux_上，直接拖拽到X-Shell。

yum list | grep lrzsz
yum install -y lrzsz.x86_64

注意：我们下载软件要用root身份，或者通过sudo来提升权限。

yum remove ：

sudo yum remove lrzsz

1.3 配置国内yum源：

如何知道去哪台服务器上下载软件呢？

因为手机应用市场内置了下载的链接。
Linux则是去 /etc/yum.repos.d去找对应链接。
有的时候在下载的时候会发现，下载的速度非常慢，这是因为有的yum源不是在国内，而是在国外的。这时候就需要我们配制国内的yum源了。

注意：做任何配置，绝对不要先删除，一定是先备份（就是将之前的目录改个名字）。

2. vim编辑器

vim是什么?

是一个编辑器
类似于Windows下的记事本只有写代码的功能，并不能像vs 2019那样的集成开发环境
只能用来写代码，功能强大**（多模式的编辑器）**。

我们为什么要学习vim？

有时候，需要我们在生产环境下，需要你快速的定位问题，甚至需要你快速的修改代码！
vim更适合处理大型项目或者文件。

2.1 vim的安装

一般Liunx都是自带vim，有的则不是自带的，如果没有自带，需要安装一下。

yum install -y vim

2.2 vim的三种模式

vim有很多种模式，我们现在学习三种模式： 底行模式，命令模式，插入模式。
在这里插入图片描述
使用 vim test.c后，默认进入的是“正常模式”

在命令模式下的一些文本批量化操作

yy: 复制当前行，nyy复制n行
p: 粘贴再当前行的后面，np粘贴n次剪贴板的内容
dd: 剪切（删除）当前行，ndd操作n行
u:撤销
ctrl + r: 重做
shift + g: 光标快速定位到文本末尾
gg: 光标快速移动到文本头
n + shift + g: 光标定位到文本的第n行
shift + 4: 光标定位到该行末尾
shift + 6: 光标定位到该行开头
w,b: 以单词为单位进行移动光标
h,j,k,l: 左、下、上、右
shift + `: 大小写快速切换
r: 替换光标所在处的字符，支持nr
shift + r: 批量化替换
x: 删除光标所在处的字符，nx删除n个

其他模式切换至命令模式，直接无脑Esc。
在这里插入图片描述

在底行模式的一些操作如下：

:w 只保存
:q 不保存退出
:wq 保存并退出
:reg 打开vim的寄存器面板
:syntax on 开启语法高亮
:set nu 显示行号
:set nonu 取消行号显示
:set tabstop=4 设置tab的缩进，默认为8
:set softtabstop=4 softtabstop是“逢8空格进1制表符”,前提是你tabstop=8
:set shiftwidth=4设置程序自动缩进所使用的空格长度
:set autoindent 自动对齐上一行（这个选项会导致复制的时候代码排版混乱，可以考虑关闭，或者开启粘贴模式）
:set paste 开启粘贴模式
:set mouse=a 设置鼠标模式，默认是a
/+ 要搜索的内容指定搜索

VIM配置文件的位置：

Vim的配置主要是在.vimrc的文件里面
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。
而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”。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。切换用户成为自己执行 su ，进入自己的主工作目录,执行 cd ~
打开自己目录下的.vimrc文件，执行 vim .vimrc

3. gcc / g++ 编译器

3. 1 编译的处理阶段

预处理（进行宏替换) --> 2. 编译（生成汇编) —> 3. 汇编（生成机器可识别代码）—> 4. 连接（生成可执行文件或库文件)

Gcc是如何完成的。
格式： gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件】

动静态库：查看一个程序的链接关系，可以使用ldd或file
在这里插入图片描述

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。。
动态链接：必须使用动态库(.so)。
静态链接：必须使用静态库(.a）

3. 2 使用gcc生成静态库及静态库的使用方法：

静态库的制作方法：
代码示例：

  ar -rc libhello.a mymath.o myprint.o

%ar 是gnu归档工具，rc表示（replace and create）
静态库的命名：以lib开头+名字+.a结束。
在这里插入图片描述

动态库的制作

动态库生成：

gcc -fPIC -c mymath.c -o mymath_d.o

打包动态库：

gcc -shared myprint.o mymath.o -o libhello.so

-shared：表示生成共享库格式
-fPIC：产生位置无关代码（position independent code）

3. 3 gcc的编译选项：

我们使用gcc编译程序时，常常会用到“-I（大写i）, ” -L（大写l）" ,
" -i(小写i)"等参数，下面做个记录在这里插入图片描述

-L选项后带的是库的路径。
-I选择后带的是头文件的搜索路径。
-l选项带的是库的名字，库名要去掉前面的lib和后缀.a。

补充：

g++是用来编译C++程序的，用法和gcc一样
因为C++是兼容C语言的，所以g++也能用来编译C语言
如果部分C语言用法gcc不支持的话，那就在gcc编译的最后加上一句-std=c99
例如在循环里定义变量是c99才支持的

Gcc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，但是需要系统由动态库.
-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. gdb 编译器

4.1 背景介绍

用gdb调试的时候非常麻烦比vs麻烦得多，但是在一些特定的场景下就是需要用gdb调试。

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 gdb的操作指令

如何进入gdb？

使用gdb +可执行程序名字
quit: 代表退出gdb
gdb会记录上一次的命令代码

gdb的操作：

b 行号: 打断点
info b: 查看断点
d 断点编号: 取消断点
l 行号: 显示代码
l main：显示包含main的那一行
r: run，开始运行程序,跳到第一个断点
s: step，逐语句，对应vs的F11（进入函数）
n: next，逐过程，对应vs的F10
c:continue，跳转道下一个断点
p: 查看变量
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 行号:跳转到指定行
finish: 执行完一个函数后停下
bt: 查看函数调用堆栈

gdb知道、会用就可以了。。

5. make / Makefile

经过上述的学习之后，我们知道Linux下要是生成一个可执行(exe)文件是很麻烦的，当多个源文件一起编译的时候，一个一个生成目标文件最后再链接，很麻烦

项目结构：
1.多文件.h /.c /.cpp 先编译哪一个程序？
2.链接需要哪些库？
3.库和头文件等在哪里找？

我们在vs中生成可执行文件只需要一键点击，清理解决方案也是一键点击，非常方便。

但在Linux系统上，就需要自己去构建项目的工程结构？

make ：是一个指令
Makefile:是一个文件

make 和Makefile类似于：Vs当中生成解决方案

5.1 makefile的介绍

我们在makefile文件中通过，依赖关系和依赖方法，达到我们最终的目的，生成可执行文件。

依赖关系：表明我要将那些文件生成
依赖方法：表明我如何生成该文件

makefile表明的是依赖关系和依赖方法。

对应的Makefile如下：
在这里插入图片描述
注意：

make指令默认只会形成第一个目标文件，执行该依赖关系的依赖方法。
要运行第二个依赖方法，则需要make clean
.PHONY: 是makefile语法格式中的一个关键字
clean被.PHONY修饰，表明：总是被执行！

什么叫总是被执行：

无论目标文件是否新旧，照样直接执行依赖关系！
像普通的文件，make之后，就不会重复生成可执行程序，这就叫总不被执行。

5.2 如何判断是否重新生成：

那么问题来了，makefile是如何识别我的exe/bin是新的还是旧的呢？

答案就是：根据对比源文件和可执行程序的最近修改时间，评估要不要重新生成

一般而言，Linux下的文件会有三种时间：
在这里插入图片描述

Access：访问时间对于文件来说，当我们使用cat、more、less等命令读取文件内容时。
Modity：对文件内容修改时，Modify、Change时间会更新。
Chang：对文件属性修改时，例如chmod、chown、chcgrp等操作后，Change 时间会更新

5.3 多文件的makefile

1.依赖多个.c文件生成一个可执行程序

mytest：main.o test.o
  gcc -o mytest main.o test.o
main.o:main.c
  gcc -c main.c -o main.o
test.o :test.c
  gcc -c test.c -o test.o
 
 .PHONY:clean
 clean:
    rm -r *.o mytest

2.生成多个可执行程序（exe）

 .PHONY:all
all: exec mycmd

mycmd：mycmd.c
   gcc -o $@ $^
exec：exec.c
   gcc -o $@ $^

 .PHONY:clean
 clean:
    rm -r *.o exec mycmd

6. Linux第一个程序 —— 进度条

6.1 回车和换行的概念：

平时接触的的换行一般指的是回车 + 换行，就是另起一行。但是实际上回车和换行还是有区别的：
回车是回车，换行是换行~

回车：光标回到该行的最前面
换行：光标去到下一行，但是列不变

在我们之前学习的C语言中，\n就是回车 + 换行，而 \r 是回车。

6.2 缓存区的概念：

当我们printf一个字符串的时候，系统是先把这个字符串写入缓冲区，再把缓冲区的内容输出到屏幕上。
在linux环境中，\n会自动刷新缓冲区（只要缓冲区被刷新了就会在屏幕上显示出来）。
如果缓冲区没有刷新我们可以手动刷新，就需要用到**fflush() **函数来刷新一下。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define CNT 101
#define STYLE '#'

void process()
{
    char arr[CNT];
    memset(arr, '\0', sizeof(arr));

    const char* str = "/-|\\";
    int i = 0;

    for(i = 0; i < 100; i++)
    {
        arr[i] = STYLE;
        printf("\033[46;34m[%-100s]\033[0m [%d%%] %c\r", arr, i + 1, str[i % 4]);
        fflush(stdout);
        usleep(40000);
    }

    
    printf("\n");
}

int main()
{
    process();

    return 0;
}