本文的内容

参考如下内容。

1.【基于VSCode和CMake实现C/C++开发 | Linux篇】https://www.bilibili.com/video/BV1fy4y1b7TC?vd_source=0ddb24a02523448baa69b0b871ab50f7

2.Notion – The all-in-one workspace for your notes, tasks, wikis, and databases.

3.关于如何利用vscode 包含.h 文件的问题_vscode怎么引入自定义头文件-CSDN博客

4. linux系统03--makefile文件,gdb 以及文件描述符_cat_fish_rain的博客-CSDN博客

5.linux 系统中vi 编辑器和库的制作和使用02_cat_fish_rain的博客-CSDN博客 

第一讲:

什么是linux系统?

  • Linux是开源的操作系统

多用户多任务:

  • 单用户:一个用户,在登录计算机(操作系统),只能允许同时登录一个用户;
  • 单任务:一个任务,允许用户同时进行的操作任务数量;
  • 多用户:多个用户,在登录计算机(操作系统),允许同时登录多个用户进行操作;
  • 多任务:多个任务,允许用户同时进行多个操作任务;

Windows属于:单用户、多任务。

Linux属于:多用户、多任务。

Linux一切皆文件

对于文件的操作的都有哪些种类?

  • 创建文件、编辑文件、保存文件、关闭文件、重命名文件、删除文件、恢复文件
  • 1.1 目录结构

    目录结构:

  • **Bin:**全称binary,含义是二进制。该目录中存储的都是一些二进制文件,文件都是可以被运行的。
  • Dev:该目录中主要存放的是外接设备,例如盘、其他的光盘等。在其中的外接设备是不能直接被使用的,需要挂载(类似window的分配盘符)。
  • **Etc:**该目录主要存储一些配置文件。
  • Home:表示“家”,表示除了root用户以外其他用户的家目录,类似于windows下的User/用户目录。
  • **Proc:**全称process,表示进程,该目录中存储的是Linux运行时候的进程。**Root:**该目录是root用户自己的家目录。**Sbin:**全称super binary,该目录也是存储一些可以被执行的二进制文件,但是必须得有super权限的用户才能执行。**Tmp:**表示“临时”的,当系统运行时候产生的临时文件会在这个目录存着。

  • **Usr:**存放的是用户自己安装的软件。类似于windows下的program files。
  • **Var:**存放的程序/系统的日志文件的目录。
  • **Mnt:**当外接设备需要挂载的时候,就需要挂载到mnt目录下。

1.2 指令与选项

  • 指令含义:
  • Linux的指令是指在Linux**终端(命令行)**中输入的内容。
  • 指令格式:
    • 完整指令的标准格式命令(空格) [选项](空格) [操作对象]
    • 选项和操作对象都可以没有,也可以是多个

# 指令示例:以下两条指令等价
ls -l -a -h /home ./
ls -lah /home ./

1.3 重要指令讲解 +【实战】命令行

  • pwd - Print current working directory
    • **作用:**打印当前终端所在的目录
    • 用法: pwd

# 打印当前目录
pwd

  • ls - List directory contents
    • **作用:**列出当前工作目录下的所有文件/文件夹的名称

    • 用法1:ls

      **含义:**列出当前工作目录下的文件/文件夹的名称

    • ls

  • 用法2:ls [路径]

    含义:列出指定路径下的所有文件/文件夹的名称

    • 绝对路径:相对根目录的路径;
    • 相对路径:相对当前目录的路径;
  • # ls 相对路径
    ls ./   #【表示当前目录下】
    ls ../  #【上一级目录下】
    # ls 绝对路径
    ls /home
# ls 相对路径
ls ./ # 【表示当前目录下】
ls ../ # 【上一级目录下】
# ls 绝对路径
ls /home

用法 3 ls [ 选项 ] [ 路径 ]
含义: 在列出指定路径下的文件 / 文件夹的名称,并以指定的格式进行显示。
# ls 选项 路径
ls -lah /home
# 选项解释:
-l :表示 list ,表示以详细列表的形式进行展示
-a :表示显示所有的文件 / 文件夹(包含了隐藏文件 / 文件夹)
-h :表示以可读性较高的形式显示
# ls -l “-” 表示改行对应的文档类型为文件, “d” 表示文档类型为文件夹。
# Linux 中隐藏文档一般都是以 “.” 开头
 

cd - change directory
作用: 切换当前的工作目录
用法 1 cd cd ~
# 以下两条命令等价,示直接进入当前用户的家目录下【很常用】
cd
cd ~

 用法2cd [相对路径]

# 进入到上级目录下
cd ..
# 进入到上级目录中的 local 目录下
cd ../local

 用法3cd [绝对路径]

# 进入到 /usr/local 目录下
cd /usr/local
mkdir - make directories
作用: 创建目录
用法 1 mkdir 路径
# 在当前路径下创建出目录 “myfolder”
mkdir myfolder
用法 2 mkdir -p 路径
含义: 一次性创建多层不存在的目录
# 创建 ~/a/b/c 目录
mkdir -p ~/a/b/c

用法 3 mkdir 路径 1 [ 路径 2] [ 路径 3]
含义: 一次性创建多个目录

# 在当前目录分别创建 a b c 三个文件夹
mkdir a b c
touch - change file timestamps
作用: 创建新文件
------------------------------------------------------------------------
-----------------------------
# 【为什么创建新文件是 touch
# 1. touch 的作用本来不是创建文件,而是将指定文件的修改时间设置为当前时间。就是假
touch )了一下这个文件,假装文件被 修改 了,于是文件的修改时间就是被设置为当前
时间。
# 2. 这带来了一个副作用,就是当 touch 一个不存在的文件的时候,它会创建这个文件。然后,
由于 touch 已经可以完成创建文件的功能了,就不再需要一个单独的 create 了。
------------------------------------------------------------------------
-----------------------------

 用法1touch [路径]

# 在当前目录下创建 linux.txt 文件
touch linux.txt
# 在上级目录下创建 linux 文件
touch ../linux
# /home/bing/ 目录下创建 myfile 文件
touch /home/bing/myfile

 用法2touch [路径1] [路径2]

# 在当前目录下创建 file file.txt
两个文件
touch file file.txt
rm - remove files or directories
作用: 删除文件 / 目录
用法 1 rm [ 选项 ] 需要移除的文件路径

# 删除当前路径下的 myfile 文件
rm myfile
# 删除 /usr 路径下的 myfile 文件
rm /usr/myfile

用法2rm [选项] 需要移除的目录  

# 删除当前路径下的 abc 文件
rm -rf myfolder
# 删除 /usr 路径下的 abc 文件
rm -rf /usr/myfolder

cp - copy files and directories  

作用: 复制文件 / 文件夹到指定的位置
用法 1 cp [ 被复制的文件路径 ] [ 文件被复制到的路径 ]
# cp 命令来复制一个文件
cp /home/bing/myfile ./
用法 2 cp -r [ 被复制的文件夹路径 ] [ 文件夹被复制到的路径 ]* *
含义: -r 表示递归复制,复制文件夹的时候需要加 -r

# 复制 /home/bing/myfolder 文件夹到根目录 /
cp -r /home/bing/myfolder /
用法 3 mkdir [ 路径 1] [ 路径 2] [ 路径 3]
含义: 一次性创建多个目录
mv - move (rename) files
作用: 移动文件到新的位置,或者重命名文件
用法: mv [ 需要移动的文件路径 ] [ 需要保存的位置路径 ]
# 移动当前目录下 myfile 文件到根目录 /
mv myfile /myfile
# 移动当前目录下 myfolder 文件夹到根目录 /
mv myfolder /myfolder
# 移动当前目录下 myfile 到根目录 / 下,并重命名为 myfile007
mv myfile myfile007

man - an interface to the system reference manuals
作用: 包含了 Linux 中全部命令手册
用法: man [ 命令 ]
含义: 查看命令使用手册,按 q 退出
# 查看 ls 命令的手册
man ls
# 查看 cd 命令的手册
man cd
# 查看 man 命令的手册
man man

reboot - reboot the machine
作用: 重启 linux 系统
用法: reboot

# 立即重启
reboot
shutdown - power-off the machine
作用: 关机
用法: shut -h [ 时间 ]
# 立即关机
shutdown -h now

1.4 文件编辑

👇 Vim 操作终极图片 👇
所有的 Linux 系统都会内建 Vi/Vim 编辑器,其他的编辑器则不一定会存在
Vim 是所有 Unix Linux 系统下标准的编辑器
Vim 具有程序开发的能力,也可以用来对文件进行简单的编辑
Vim 具有 编辑器之神 的称号 ,学会 Vim 便可在 Linux 的世界里 畅行无阻 尤其是在终端中

gedit [file]
Linux 下的一个纯文本编辑器
可以根据不同的语言高亮显现关键字和标识符。
nano [file]
nano 是一个小巧的文本编辑器
它比 vi/vim 要简单得多,比较适合 Linux 初学者使用。
某些 Linux 发行版的默认编辑器就是 nano

第二讲:开发环境搭建

2.1 编译器,调试器安装
安装 GCC GDB
sudo apt update
# 通过以下命令安装编译器和调试器
sudo apt install build-essential gdb

 安装成功确认

# 以下命令确认每个软件是否安装成功
# 如果成功,则显示版本号
gcc --version
g ++ --version
gdb --version

2.2 CMake安装

安装 cmake
# 通过以下命令安装编译器和调试器
sudo apt install cmake

安装成功确认  

# 确认是否安装成功
# 如果成功,则显示版本号
cmake --version

第三讲:GCC编译器 

前言
1. GCC 编译器支持编译 Go Objective-C Objective-C ++ Fortran Ada D BRIG HSAIL
等程序;
2. Linux 开发 C/C++ 一定要熟悉 GCC
3. VSCode 是通过调用 GCC 编译器来实现 C/C++ 的编译工作的;
实际使用中:
使用 gcc 指令编译 C 代码
使用 g++ 指令编译 C++ 代码
3.1 编译过程
1. 预处理 -Pre-Processing //.i 文件
# -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预处理
g++  -E test.cpp  -o test.i   //.i文件
2. 编译 -Compiling // .s 文件
# -S 编译选项告诉 g++ 在为 C++ 代码产生了汇编语言文件后停止编译
# g++ 产生的汇编语言文件的缺省扩展名是 .s 
g++  -S test.i  -o   test.s
3. 汇编 -Assembling // .o 文件
# -c 选项告诉 g++ 仅把源代码编译为机器语言的目标代码
# 缺省时 g++ 建立的目标代码文件有一个 .o 的扩展名。
g++  -c test.s  -o test.o
4. 链接 -Linking // bin 文件
        
# -o 编译选项来为将产生的可执行文件用指定的文件名
g++ test.o  -o test

3.2 g++重要编译参数

1. -g 编译带调试信息的可执行文件
# -g 选项告诉 GCC 产生能被 GNU 调试器GDB使用的调试信息,以调试程序。
# 产生带调试信息的可执行文件test
g++ -g test.cpp
2. -O[n] 优化源代码
## 所谓优化,例如省略掉代码中从未使用过的变量、直接将常量表达式用结果值代替等等,这些操作
会缩减目标文件所包含的代码量,提高最终生成的可执行文件的运行效率。
# -O 选项告诉 g++ 对源代码进行基本优化。这些优化在大多数情况下都会使程序执行的更快。 -O2
选项告诉 g++ 产生尽可能小和尽可能快的代码。 如 -O2 -O3 -On n 常为 0–3
# -O 同时减小代码的长度和执行时间,其效果等价于 -O1
# -O0 表示不做优化
# -O1 为默认优化
# -O2 除了完成 -O1 的优化之外,还进行一些额外的调整工作,如指令调整等。
# -O3 则包括循环展开和其他一些与处理特性相关的优化工作。
# 选项将使编译的速度比使用 -O 时慢, 但通常产生的代码执行速度会更快。
# 使用 -O2 优化源代码,并输出可执行文件
g ++ -O2 test.cpp
  3. -l -L 指定库文件 | 指定库文件路径
# -l参数(小写)就是用来指定程序要链接的库,-l参数紧接着就是库名
# 在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接
# 链接glog库
g++ -lglog test.cpp
# 如果库文件没放在上面三个目录里,需要使用-L参数(大写)指定库文件所在目录
# -L参数跟着的是库文件所在的目录名
# 链接mytest库,libmytest.so在/home/bing/mytestlibfolder目录下
g++ -L/home/bing/mytestlibfolder -lmytest test.cpp
4. -I 指定头文件搜索目录
# -I 
# /usr/include目录一般是不用指定的,gcc知道去那里找,但 是如果头文件不在/usr/icnclude
里我们就要用-I参数指定了,比如头文件放在/myinclude目录里,那编译命令行就要加上-
I/myinclude 参数了,如果不加你会得到一个”xxxx.h: No such file or directory”的错
误。-I参数可以用相对路径,比如头文件在当前 目录,可以用-I.来指定。上面我们提到的–cflags参
数就是用来生成-I参数的。
g++ -I/myinclude test.cpp
5. -Wall 打印警告信息
# 打印出gcc提供的警告信息
g++ -Wall test.cpp
6. -w 关闭警告信息
# 关闭所有警告信息
g++ -w test.cpp
7. -std=c++11 设置编译标准
# 使用 c++11 标准编译 test.cpp
g++ -std=c++11 test.cpp
8. -o 指定输出文件名
# 指定即将产生的文件名
# 指定输出可执行文件名为test
g++ test.cpp -o test
9. -D 定义宏
# 在使用gcc/g++编译的时候定义宏
# 常用场景:
# -DDEBUG 定义DEBUG宏,可能文件中有DEBUG宏部分的相关信息,用个DDEBUG来选择开启或关闭
DEBUG
示例代码:
// -Dname 定义宏name,默认定义内容为字符串“1”
#include <stdio.h>
int main()
{
    #ifdef DEBUG
   printf("DEBUG LOG\n");
    #endif
   printf("in\n");
}
// 1. 在编译的时候,使用gcc -DDEBUG main.cpp
// 2. 第七行代码可以被执行

3.3 【实战】g++命令行编译 

        案例:最初目录结构: 2 directories, 3 files

# 最初目录结构
.
├── include
│   └── Swap.h
├── main.cpp
└── src
  └── Swap.cpp
   
2 directories, 3 files

3.3.1 直接编译

最简单的编译,并运行
# 将 main.cpp src/Swap.cpp 编译为可执行文件
g++ main.cpp src/Swap.cpp -Iinclude
# 运行a.out
./a.out
增加参数编译,并运行
# 将 main.cpp src/Swap.cpp 编译为可执行文件 附带一堆参数
g++ main.cpp src/Swap.cpp -Iinclude -std=c++11 -O2 -Wall -o b.out
# 运行 b.out
./b.out

3.3.2 生成库文件并编译

链接静态库生成可执行文件①:

## 进入src目录下
$cd src
# 汇编,生成Swap.o文件
g++ Swap.cpp -c -I../include
# 生成静态库libSwap.a
ar rs libSwap.a Swap.o
## 回到上级目录
$cd ..
# 链接,生成可执行文件:staticmain
g++ main.cpp -Iinclude -Lsrc -lSwap -o staticmain
链接 动态库 生成可执行文件②:
## 进入src目录下
$cd src
# 生成动态库libSwap.so
g++ Swap.cpp -I../include -fPIC -shared -o libSwap.so
## 上面命令等价于以下两条命令
# gcc Swap.cpp -I../include -c -fPIC
# gcc -shared -o libSwap.so Swap.o
## 回到上级目录
$cd ..
# 链接,生成可执行文件:sharemain
g++ main.cpp -Iinclude -Lsrc -lSwap -o sharemain
编译完成后的目录结构
        最终目录结构: 2 directories, 8 files

3.3.3 运行可执行文件

运行可执行文件①

# 运行可执行文件
./staticmain
运行可执行文件②
# 运行可执行文件
LD_LIBRARY_PATH=src ./sharemain

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