Linux系统vim，gcc，g++工具使用及环境配置，动静态库的概念及使用

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1. Linux编辑器-vim的使用

1.1 vim的基本概念

如果你的Linux下还没有安装vim，则执行下面指令：

sudo yum install -y vim

vim的三种模式(其实有好多模式，目前掌握这3种即可),分别是命令模式（command mode）、插
入模式（Insert mode）和底行模式（last line mode），各模式的功能区分如下：

1. 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
2. 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。该模式是我们后面用的最频繁
   的编辑模式。
3. 末行模式(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。要查看你的所有模式：打开vim，底行模式直接输入

1.2vim的基本操作

1. 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（如果没有text.c这个文件就会先创建并进入编辑，如果有该文件则直接进入编辑）
   • 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。
2. [正常模式]切换至[插入模式]有三种方式
   • 输入a
   • 输入i
   • 输入o
3. [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。
4. [正常模式]切换至[末行模式]
   • 「shift + ;」, 其实就是输入「:」，这个时候就可以在屏幕的最底下看到一行输入行。
5. 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)

1.3vim正常模式命令集

1. 插入模式

命令	功能
按「i」	切换进入插入模式「insert mode」，按“i”进入插入模式后是从光标当前位置开始输入文件；
按「a」	进入插入模式后，是从目前光标所在位置的下一个位置开始输入文字；
按「o」	进入插入模式后，是插入新的一行，从行首开始输入文字。

2. 从插入模式切换为命令模式

命令	功能
按「ESC」键。	退出当前模式

3. 移动光标

命令	功能
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「#l」	光标移到该行的第#个位置，如：5l,56l
按［gg］	进入到文本开始
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

4. 删除文字

命令	功能
「x」	每按一次，删除光标所在位置的一个字符
「#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
「#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
「#dd」	从光标所在行开始删除#行

5. 复制

命令	功能
「yw」	将光标所在之处到字尾的字符复制到缓冲区中。
「#yw」	复制#个字到缓冲区
「yy」	复制光标所在行到缓冲区。
「#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。
「#p」	批量复制

6. 替换

命令	功能
「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。

7. 撤销上一次操作

命令	功能
「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

8. 更改

命令	功能
「cw」	更改光标所在处的字到字尾处
「c#w」	例如，「c3w」表示更改3个字
shift+~	大小写快速切换

9. 跳至指定的行

命令	功能
「ctrl」+「g」	列出光标所在行的行号。
「#G」	例如，「15G」，表示移动光标至文章的第15行行首

10. 批量注释

命令	功能
第一步：ctrl + v，第二步h，j，k，l选中区域，第三步shift + i，第四步输入“//”注释符，第五步esc退出	批量注释
第一步：ctrl + v，第二步h，j，k，l选中区域，第三步按d	批量解注释

1.4vim末端模式命令集

• 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。

1. 列出行号

命令	功能
「set nu」:	输入「set nu」后，会在文件中的每一行前面列出行号。
「set nu」:	输入「set nonu」后，会在文件中取消列出的行号。

2. 跳到文件中的某一行

命令	功能
「#」	「#」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。

3. 查找字符

命令	功能
「/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。
问题：／ 和 ？查找有和区别	输入/后一直按n是向下搜寻，但是输入？一直按n怎是一直向上搜寻

4. 保存文件

命令	功能
「w」:	在冒号输入字母「w」就可以将文件保存起来

5. 执行指令

命令	功能
! + command	执行相应的command执行

6. 离开vim

命令	功能
「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。

1.5简单的vim配置

1. 配置文件的位置
   在目录 家目录下面，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
   
2. 配置vim
   命令vim .vimrc就可以在里面进行相应的配置了，当然配置资网上很多，这里就列举一些常用的。

• 设置语法高亮: syntax on
• 显示行号: set nu
• 设置缩进的空格数为4: set shiftwidth=4

2.Linux编译器-gcc/g++的使用

2.1 准备阶段

1. 背景知识
   1. 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)

这可以回顾一下之前学的两期知识点C语言预处理和栈帧的创建和销毁有助于大家知识点的回顾。

2. 准备阶段
   如果是新手的话，在centos7镜像文件版本下，如果没有下载gcc/g++编译工具的话执行一下命令

sudo yum install -y gcc/g++

2.2gcc的使用

1. gcc使用方法

格式： gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]
执行：./可执行文件

2.3 解析gcc text.c的执行过程

• 一个.c文件想要成为一个.o的可执行文件需要经过，预处理，编译，汇编，链接四个过程

  • 预处理(进行宏替换)
    预处理功能主要包括宏定义,文件包含,条件编译,去注释等。
    预处理指令是以#号开头的代码行。
    实例: gcc –E text.c –o text.i
    选项“-E”,该选项的作用是让 gcc 在预处理结束后停止编译过程。
    选项“-o”是指目标文件,“.i”文件为已经过预处理的C原始程序。
    
    

  • 编译（生成汇编）
    在这个阶段中,gcc 首先要检查代码的规范性、是否有语法错误等,以确定代码的实际要做的工作,
    在检查无误后,gcc 把代码翻译成汇编语言。
    用户可以使用“-S”选项来进行查看,该选项只进行编译而不进行汇编,生成汇编代码。
    实例: gcc –S text.i –o text.s
    
    翻译成汇编代码
    

  • 汇编（生成机器可识别代码）
    汇编阶段是把编译阶段生成的“.s”文件转成目标文件
    读者在此可使用选项“-c”就可看到汇编代码已转化为“.o”的可重定位二进制目标文件了不可被执行
    实例: gcc –c text.s –o text.o
    
    此时在执行vim text.o的时候出现的是一堆乱码，这是因为此存储的是二进制，一堆0，1序列。

  • 连接（生成可执行文件或库文件）
    在成功编译之后,就进入了链接阶段。
    实例: gcc hello.o –o hello
    

• 进行以上预处理，编译，汇编三个步骤生成的".o"文件还不能运行,要最后经过链接后才可以被执行。
  
  上面这个过程就说明了".o"文件是不能执行的，即使有权限也不能。

2.4gcc/g++选项

选型	功能
-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

2.5 补充内容

• 补充知识点——命令行定义
  我们可以在命令行中添加-D选项
  
  

3.静态库和动态库

3.1动静态库的概念

• 在这里涉及到一个重要的概念:函数库
  我们的最后一个阶段链接。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，也就是说我们生成的".o"文件只是把我们自己写的代码编译好了，但是并没有把我们使用了系统当中库里面的函数与库进行关联。那么我们把我们生成的可执行文件与系统中的库进行关联叫做链接。

• 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，往后无论是谁要使用来自动态库的函数，都会从同一个地方去拿，也就是说动态库只存在一份。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,如下所示。

• gcc默认生成的二进制程序，是动态链接的，这点可以通过 file 命令验证。

使用方法：file 可执行文件

• Linux下的动态库放在了/lib64/libc.so.6文件下，静态库放在/lib64/libc.a文件下。
  

1. 动态库

   • 动态库的优点：比较节省资源，不会出现太多的重复代码。
     因为无论你使用了动态库中的同一函数多少份，虽然你的调用次数很多，但是代码实现只有一份。没有重复代码也就是说剩下的代码所占的空间都是必要的空间，最后生成的可执行程序的大小就是所占空间的最小集合，那么存放到磁盘上的空间也是最小的，可执行程序加载到内存当中也是最小的，不经如此我们可执行程序打包放到网上，网络运输效率也是最快的，所以这里的节省资源包括，磁盘资源，内存资源，网卡资源等。
   • 动态库的缺点：对库的依赖性比较强。
     一旦动态库丢失，所有使用这个库的程序都将无法使用。
     再如我们linux下的一些指令都是使用到了C标准库的，一点库丢失了这些指令将不能正常运行。
     

2. 静态库

   • 优点：不依赖库，同类型平台中都可以直接运行使用，也就是可移植性高。
   • 缺点：可执行程序体积比较大，比较浪费资源。

3.2 指令ldd

功能：查看可执行程序所以来的库文件
使用方法：ldd （动态链接的)可执行文件

例如我们上面生成text可执行文件。

• 无论是什么系统都存在两种库——静态库和动态库

库	Linux	Windows
静态库后缀	.so	.lib
动态库后缀	.a	.dll

• 认识库
  那我们怎么分辨用了什么库呢？
  我们认识库的方法是去掉lib和".os"以及".os"后序的内容就是所用的库的类别：
  
• 至于为什么我们能在Linux下写C语言，是因为我们在安装linux的时候，系统已经为我们安装好了C语言的标准头文件语句库文件。
  在目录/usr/include下包含了所有的头文件。
  
• 在目录/lib64/底下包含了很多的我们要使用的开发库
  
  尤其是/lib64/libc*这个库尤为重要。

3.3使用动静态库

• Linux下是默认使用的动态库的，也因此Linux下是默认没有安装静态库的，所以要执行以下指令安装C/C++的静态库
  
  这个静态库安装的路径是

/lib64/libc.a

• 我们使用gcc/g++是默认使用的动态库,动态链接
  

• 我们要使用动态链接需要加选项-static
  

• 从这里我们也能看出，动态链接与静态链接所生成的可执行文件的大小关系。