全面掌握APT、Vim和GCC：Ubuntu软件管理与开发指南

HZzzzzLu

发布于 2024-12-26 09:10:39

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`Ubuntu` 软件包管理器

在 **Ubuntu** 系统中，软件包管理器用于安装、更新、删除和管理软件包。Ubuntu 主要使用 APT（Advanced Package Tool）作为软件包管理系统，并提供了多种工具和命令来简化软件管理

`Ubuntu` 软件包管理的基本概念

软件包（Package）

软件包是包含程序文件、元数据和依赖信息的压缩文件。
Ubuntu 使用 DEB（Debian Package）格式的包。

仓库（Repository）

Ubuntu 的软件包存储在官方的在线仓库中，也支持第三方仓库（PPA）。
仓库的地址保存在 /etc/apt/sources.list 文件中。

常用的软件包管理器`APT`

Ubuntu 的主要软件包管理工具，基于命令行。管理 .deb 格式的软件包，自动处理依赖关系。

`APT`常用命令

1.更新仓库

sudo apt update

更新软件包的缓存列表，检查是否有可用的更新。

2.升级系统

sudo apt upgrade

升级已安装的软件包。

sudo apt full-upgrade

升级所有软件包，包含删除旧包和安装新依赖。

3.安装软件包

sudo apt install package_name

安装指定软件包（如 vim、curl 等）。

4.删除软件包

sudo apt remove package_name

删除软件包及其配置文件。

sudo apt purge package_name

删除软件包及其配置文件。

5.搜索软件包

apt search package_name

搜索包含指定关键字的软件包。

6.显示包信息

apt show package_name

查看指定包的详细信息。

7.清理缓存

sudo apt autoremove

删除不再需要的依赖包。

sudo apt clean

清空下载的缓存文件。

vim

Vim（Vi IMproved）是一种功能强大的文本编辑器，是经典编辑器 Vi 的增强版本，广泛应用于程序开发、系统配置等领域。它以高效的键盘操作、灵活的配置和强大的扩展能力著称，被称为“编辑器之神”。

`Vim` 的基本概念

Vim 的特点

多模式编辑：
- 普通模式：浏览、移动光标、复制、粘贴、删除等操作。
- 插入模式：插入文本。
- 命令模式：执行保存、退出、替换等命令。
- 可视模式：选择文本块，进行批量操作。
高效性：
- 以键盘为核心操作方式，减少鼠标使用，提高编辑效率。
扩展性：
- 支持插件（如 NERDTree、YouCompleteMe），可自定义功能。
轻量级：
- 启动速度快，运行占用资源少。
跨平台支持：
- 适用于 Linux、macOS、Windows 等多种操作系统。

启动 Vim

vim filename

如果文件不存在，会新建一个文件。
进入后默认处于 普通模式。

`Vim` 的工作模式

普通模式：默认进入的模式，用于浏览和编辑操作（非直接输入文本）；切换到普通模式：按 ESC。
插入模式：用于文本输入；进入插入模式：按 i（从光标前开始插入）；
命令模式：用于执行命令（如保存、退出）；从普通模式进入：按 :。
可视模式：用于选择文本块；进入可视模式：按 v。

快速切换

普通模式到插入模式：i 或 a。
插入模式到普通模式：ESC。
普通模式到命令模式：:。
普通模式到可视模式：v。

Vim 的基本操作

普通模式

移动光标：

gg ：光标移动到开头
G ：光标移动到结尾
num + G ：光标移动到指定行
^ ：光标移动到当前行开头
$ ：光标移动到当前行结尾
h ：光标左移
l ：光标右移
k ：光标上移
j ：光标下移
w ：光标移动到下一个字的开头
e ：光标移动到下一个字的结尾
b ：光标移动到上一个字的开头

删除：

x ：删除光标位置的字符
num + x ：删除从光标位置开始的 num 个字符
X ：删除光标位置的前一个字符
num + X ：删除光标位置前面的 num 个字符
dd ：删除当前行

复制：

yy ：复制当前行
num + yy ：复制从光标开始的 num 行
p ：复制粘贴内容到当前行

其他：

u ：撤销操作
ctrl + r ：撤销的恢复
shift + ~ ：切换大小写

搜索与替换：

/text ：搜索文本
?text ：向上搜索
n ：查找下一个
r ：替换光标所在的字符
R ：替换光标所到之处的字符，按下 ESC 为止

命令模式

:w ：保存文件
:q ：退出 Vim
:q! ：强制退出
:wq ：保存并退出
:vs file ：分屏模式
ctrl + ww ：光标切换另一个窗口

gcc/g++

gcc 和 g++ 是 GNU项目的一部分，是用于编译和处理C、C++等多种编程语言的编译工具。

gcc 是用于 C 语言编译，g++是用于 C++ 编译

Ubuntu 安装 `gcc` / `g++`

运行以下指令来安装 gcc / g++ ：

sudo apt-get update -y		
sudo apt install build-essential

sudo apt-get update -y ：检查软件包更新
sudo apt install build-essential ： build-essential 包含构建程序所需的几个工具。包括 g++、gcc、make、GNU调试器。

验证 gcc / g++ 是否安装成功：

gcc --version
g++ --version

如果出现以下情况，成功检查到版本，则说明安装成功。

编译知识

我们知道，源文件需要经过编译才可以生成可执行程序，而编译又可以分为以下4个步骤：

预处理
- 头文件展开
- 宏替换
- 条件编译
- 去掉注释

经过预处理后源文件(.c 或者 .cpp)就变成了 .i 文件。

编译检查语法，生成汇编代码，由 .i 文件生成 .s 文件。
汇编将 .s 文件的汇编代码转换成二进制代码，由 .s 文件生成 .o 目标文件。
链接将多个目标文件与所需的库函数链接起来，生成可执行程序。

使用方法

我们这里就以 gcc 做演示，g++ 也是同样的使用方式。

gcc [options] file.c -o output

代码解释：

-o 的作用是指定输出文件名
整段代码的作用是 file.c 用 gcc 编译生成 output 可执行文件
执行可执行文件 ./output
如果是直接不带任何选项的编译 gcc file.c ，默认生成的是 a.out 文件。

如果我们想要编译过程在具体某个步骤停下来，生成编译过程中的临时文件，我们可以通过带特定选项来实现。

1.-E 选项，在预处理后停下来，由 .c 文件生成 .i 文件

gcc -E code.c -o code.i

2.-S 选项，在编译后停下来，由.i 文件生成 .s 文件

gcc -S code.i -o code.s

3.-c 选项，在汇编后停下来，由 .s 文件生成 .o 目标文件

gcc -c code.s -o code.o

动静态函数库

我们都知道，如果我们的代码中使用到了一些库函数，我们就必须加上它的头文件，比如 printf 需要加上 <stdio.h> ，但是头文件也只是包含了库函数的声明，并没有其实现，这些库函数的实现其实是在特定文件路径的文件里。

在 Linux 系统中，这些库函数的实现是在 libc.so.6 的库文件（函数库）中，存放在在 /lib/x86_64-linux-gnu 路径里。

ldd 指令可以查看可执行程序具体依赖于的库。

函数库是指为程序开发提供的预定义函数或功能集合，我们可以直接调用这些函数，无需从头写代码，提高开发效率，确保代码的可靠性和一致性。函数库可以分为静态库和动态库两种形式。

1.静态库（Static Library）

静态库在编译时会被直接链接到目标程序中，生成的可执行文件包含了库中的所有必要代码。因此，在程序运行时不需要依赖外部的库文件。

文件格式：通常以.a（Linux）或.lib（Windows）为扩展名。
优点：不依赖外部文件，运行时更稳定；链接后的程序独立性强，分发时只需提供一个可执行文件。
缺点：可执行文件较大，因为包含了所有库代码；更新库时需要重新编译程序。

静态链接

gcc code.c -o mycode -static

2.动态库（Dynamic Library）

动态库在程序运行时加载，代码不直接嵌入到可执行文件中，而是以外部文件存在，允许多个程序共享同一个动态库。

文件格式：通常以.so（Shared Object，Linux）或.dll（Dynamic Link Library，Windows）为扩展名。
优点：可执行文件更小，节省磁盘空间和内存；库的更新只需替换动态库文件，不需要重新编译程序。
缺点：程序运行时需要依赖动态库文件，可能导致分发复杂性增加；如果动态库丢失或版本不匹配，程序可能无法运行。

动态链接