Linux：编译，调试和Makefile

一丶vim编译器

### 基本概念

模式：Vim有几种不同的模式，包括：

命令/正常/普通模式：控制屏幕光标的移动，字符、字或行的删除，移动复制某区段及进入Insert mode下，或者到 last line mode

插入模式：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。

末行/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。要查看你的所有模式：打开vim，底行模式直接输入

###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:

$ vim test.c 不过有一点要特别注意，就是你进入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    输入i   输入o

[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] 「shift + ;」, 其实就是输入「:」 退出vim及保存文件,在[正常模式]下，按一下「:」冒号键进入「Last line mode」,例如:

: w （保存当前文件）: wq (输入「wq」,存盘并退出vim) : q! (输入q!,不存盘强制退出vim)

注意：底行模式和插入模式无法直接切换

###命令模式命令集

光标移动：

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

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「n l」：光标移到该行的第n个位置，如：5 l,56 l

按［gg］：进入到文本开始

按［shift＋g］：进入文本末端 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

删除文字

「x」：每按一次，删除光标所在位置的一个字符

「n 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 「n 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 「n dd」：从光标所在行开始删除#行

复制

「yw」：将光标所在之处到字尾的字符复制到缓冲区中。

「n yw」：复制#个字到缓冲区

「yy」：复制光标所在行到缓冲区。

「n yy」：例如，「6yy」表示拷贝从光标所在的该行“往下数”6行文字。

「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。

替换

「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。

撤销上一次操作

「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，撤销上一次撤销。

更改 「cw」：更改光标所在处的字到字尾处

「c n w」：例如，「c3w」表示更改3个字

跳至指定的行

「ctrl」+「g」列出光标所在行的行号。

「nG」：例如，「15G」，表示移动光标至文章的第15行行首

###vim末行模式命令集

在使用末行模式之前，请记住先按「ESC」键确定您已经处于正常模式，再按「：」冒号即可进入末行模式。

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。

跳到文件中的某一行 「n」

:「n」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。

查找字符 「/关键字」: 先按「/」键，再输入您想寻找的字符，如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直按 「n」会往后寻找到您要的关键字为止。 「?关键字」：先按「?」键，再输入您想寻找的字符，如果第一次找的关键字不是您想要的，可以一直 按「n」会往前寻找到您要的关键字为止。 

保存文件 「w」: 在冒号输入字母「w」就可以将文件保存起来

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。

       vim最后声明：Linux刚开始使用vim编译器使用起来感觉不如vs等编译器，可以搜索相关资料配置vim。

二丶gcc / g++

      这里只讲方法

 ###使用GCC编译源代码

      在终端中，使用以下命令编译hello.c：

gcc hello.c -o hello

      这里，-o选项用于指定输出文件的名称。

###GCC编译链接过程

1. 预处理（Preprocessing）

      预处理阶段主要处理源代码中的宏定义、条件编译指令等。使用以下命令查看预处理后的代码：

gcc -E hello.c -o hello.i

2. 编译（Compilation）

      编译阶段将预处理后的代码转换为汇编代码。使用以下命令进行编译：

gcc -S hello.i -o hello.s

3. 汇编（Assembly）

       汇编阶段将汇编代码转换为机器代码。使用以下命令进行汇编：

gcc -c hello.s -o hello.o

4. 链接（Linking）

       链接阶段将编译生成的目标文件与库文件进行合并，生成可执行文件。在我们的例子中，使用以下命令进行链接：

gcc hello.o -o hello

        实际上，在第一步编译源代码时，GCC已经自动完成了预处理、编译、汇编和链接的过程。以上步骤只是为了说明编译链接的整个过程。

gcc 和 g++ 在这个过程几乎一样，差别也是细微的关于库那方面的差别

三丶调试：gdb

背景

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

开始使用 gdb File 退出： ctrl + d 或 quit     

调试命令：

list／l 行号：显示File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(p)：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

quit：退出gdb

四丶Makefile

背景

        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。

###vim makefile

看图还是比较明了的，依赖文件列表也可以为空，就像clean一样，.PHONY 就像一个声明一样。

### make 和 make clean

       从上往下依次看，我们这个目录中只有makefile 和 一些源文件，先执行make命令，然后系统自动执行了g++命令，再看目录下的文件，多出来 .exe文件，并且可以执行，当我们再次执行make命令时被系统告知，.exe文件是最新的，因为如果每次执行make命令都编译一次没有修改的代码并且这些代码很长，源文件很多，就会很浪费时间和空间。

       紧接着我们执行了make clean命令，这里加上clean是因为make命令在读取makefile文件的时候默认从上往下读，不会执行makefile里面的所有的命令，写在前面的make就默认执行。同时注意，我们执行了多次make clean 命令，系统并没有警告，这就跟上面所说的.PHONY 有关了。

       这张图中，$@  和  $^  其中$ 符号默认，@代表标文件 myproject.exe，^代表所有的依赖文件，文件太多不想写可用。

       接下来我们可以看到makefile中一系列的目标文件，依赖文件和依赖关系，我们按照编译链接的逻辑将一整个g++ 流程拆分成 -E  -S  -c  得到 .i  .s .o 文件，上面提到make指令从上往下读取，但在这里make指令是按顺序执行代码，实际上是make找到了.exe 需要 .o ，然后向下找 .o 发现 .o文件没用生成，就继续执行，找到了可以生成.o 文件的 .s 文件，继续向下找需要的文件，执行完成后返回上一个文件继续执行，这个过程跟栈可以说是一模一样。

###最后的makfefile

  1 bin=myproject.exe
  2 src=myproject.cpp
  3 
  4 $(bin):$(src)
  5     g++ -o $@ $^
  6 
  7 .PHONY:clean
  8 clean:
  9     rm -f $(bin) 

       在makefile中可以定义变量，$ 是从bin 或者 src中提取内容 ，感觉就像指针和解引用一样，定义变量时等号两边最近的两个变量不可有空格，src可以跟多个cpp(或其他)变量，空格隔开，这种写法还是比较简单易懂的。