计算机系统基础笔记（2）——VIM&GNU工具链

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前言

本篇主要学习了VIM文本编辑器的简介及使用操作，以及介绍了GNU工具链，学会如何利用GNU工具链简单编写代码以及（自动化）编译、运行代码

第一部分 VI/VIM 简介

• VI是基于字符界面的文本编辑器*，VIM是VI的增强版，可以在非图形环境下使用， Linux中最常用的编辑器之一
• 启动vim：(创建或打开一个新的文件，记得一定要给文件起名字！！！不然保存不了TAT）
  $ vi a.c（a.c就是文件的名字）

第二部分 VIM的工作模式

在这里统一说明：除普通模式外所有模式都是按ESC键退出！！！

VIM工作模式的切换如图所示：

1. 普通模式

• 用于导航、删除、复制等操作，默认模式
• 操作
  • 移动光标 **上下左右键 **
  • 移动至行首home，行尾end
  • 翻页：pageup上一页,** pagedown**下一页
  • 文件开始gg，文件结尾shift+g
  • 复制当前行yy,剪切当前行 dd
  • 粘贴剪切板内容p
  • 撤销上一步u，恢复上一步撤销 Ctrl+r

2.插入模式

即编辑模式，用于输入，按“i”进入

• 屏幕底部会显示INSERT
• 光标移动：支持PageUp/PageDown 方向键以及home end进行光标移动
  

3.查找模式

在普通模式下，按？键进入

• 屏幕底部显示 / （正向查找模式） 或 ？（反向查找模式）

• 正向查找区域：就是我们通常所说的域名解析
• 反向查找区域：IP反向解析，它得到作用是通过查找IP地址的PTR记录来得到该IP地址指向的域名。

• 在提示符 / 或 ？后输入需要查找的字符串，并按回车键进行查找
• 按 n 键查找下一项，按Shift + n 查找上一项

4.命令模式

在普通模式下，按 : 键进入命令模式

• 屏幕底部显示 : ，输入命令并回车即可执行命令
• w 保存当前文件，q退出，wq保存并退出
• w !强制保存，wq !强制保存并退出 （用于只读文件）; q! 退出不保存
  （q!是挺好用的，尤其在你忘记命名文件或者无权限编辑文件时^^不过慎用@_@）
• 数字：跳转至指定行

5.可视模式下的操作

在普通模式下，按 v 键进入可视模式

• 屏幕底部显示 --VISUAL-
• 移动光标可进行文本块的选择
• y键复制文本块，d键剪切文本块
  （这块跟普通模式有点像，可以对比着来）
  

第三部分 GNU工具链

1.GNU工具链：开源编程工具

GNU包含了许多用于编译、调试和构架软件的实用程序

2. GCC

一个功能强大的编译器集合，支持多种编程语言

构建由单个源文件组成的程序

• 1.gcc +文件.c
  • 默认生成文件名为a.out
  • 运行：./+生成文件
    
• 2.指定生成文件名
  • gcc -o 生成文件名 + 链接文件
    

构建由多个源文件组成的程序

• 1.gcc -o 生成文件 源文件1 源文件2 …
  
• 2.先编译后链接
  • gcc -c 源文件1 源文件2
  • gcc -o 生成文件 编译文件1（.o） 编译文件2
    

增量编译

当某个cpp更新后，只编译这个cpp文件，称为增量编译。

• 只编译源文件2，然后链接
  

引用自定义头文件

• gcc -c 源文件 -I+目录
  （下面这个例子是inc/目录）
  

链接第三方库

• -l ：用于指定链接库的名称，m为数学库的名称（math）
• 库文件命名格式：libxxx.a (静态库）或 libxxx.so（动态库），xxx即为库的名称
• -L：如果库不在默认搜索路径，则需要使用-L指定路径，类似于-I(L的功能更强一点^^）
  

3. GNU Binutils

包括汇编器 连接器 目标文件转换工具

4.GDB

调试程序的强大工具 可以支持多种汇编语言

使用GDB调试程序

• 进入gdb控制台（只用输入前两行^^）
  
• 设置断点（控制程序语句的执行）

  设置断点（gdb） b 文件 ：行数

• 运行到断点处

  （gdb）r

• 打印断点处的变量值

  (gdb) p 变量名

• 执行一行语句

  （gdb）s

• 执行到下一个断点处（无断点则到程序结束）

  （gdb）continue

5. Make

构建和管理项目的工具，基于makefile文件的自动化编译工具

基本步骤：

• 在工程 根目录下创建一个Makefile文件
• 编写Makefile文件
• 在Makefile文件所在目录下，运行make命令，进行编译

使用Makefile实现自动化编译（简单版）

• 1.编译
  
• 2.简单的自动化，（用vi）编写一个shell脚本（图右下角是文件名）
  
• 3.增加执行权限，运行脚本
  

编写Makefile 文件

（下面是Makefile文件的内容，黄色的部分为自定义部分）

• 变量：CC、CFLAGS、LDFLAGS、SRCS、OBJS、TARGET

  • 赋值即声明
  • 使用的格式：$（变量名）

• $(SRCS:.c=.o) 表示 将 $(SRCS) 变量中所有的.c替换为.o

  • 等价于 OBJS = a.o b.o

• 链接规则：将所有的OBJS链接生成TARGET

  • 链接规则必须在编译规则执行完，所有的.o文件准备好后才能执行

• 清理规则：删除所有的OBJS和TARGET文件

  • 清理规则没有依赖条件，在任何情况下都可以执行

~如图

make工具的运行

• 构建目标：在执行 make 命令时，make 工具会按照 Makefile 中规则的依赖关系和指定顺序
  执行规则。默认情况下，make 将尝试构建第一个目标。然后，它会递归地处理该
  目标的依赖关系，并按照依赖关系的规则进行构建。
  • 也可以在参数中指定make所构建的目标，例如，使用 make clean执行清理规则
    
• 重新编译：make 通过比较源文件和目标文件的时间戳来确定哪些文件需要重新编译
  • 运行 make 时，它会检查每个源文件和相应的目标文件的最后修改时间。如果源文件的修改时间比目标文件新，
    或者目标文件不存在，make 将执行相应的编译规则
  • 如果源文件没有被修改则无需重新编译,这提高了编译的效率，只重新编译那些发生变化的文件

在编译程序时增加调试信息

• 增加编译选项 –g，通知编译器在生成目标文件时包含调试信息，
  以便在调试程序时能够查看源代码、设置断点等。
  

tips

大家可以试试用VIM编写一下Makefile文件并尝试一下gdb的相关操作
我们下期见^^

本文标签： 计算机系统 基础 笔记 工具 vim