前言

本文将以实用的视角，以快速上手Linux平台的C++编程为目的，介绍:

  • Linux的基本操作
  • gcc/g++的常用指令
  • makefile的常用编写方式

软件准备

如果选择用虚拟机，那请自己解决

这里介绍使用Linux服务器配合本地ssh链接软件的方式在服务器上编写代码

首先是服务器，可以在主流服务器平台(阿里云，腾讯云，华为云)等购买服务器，一般有学生认证会更便宜,服务器配置不限，若要使用Linux,可以选择Ubuntu内核，(CentOs也行，就是太老了，且停止维护了)，然后自行查阅相关教程，设置默认管理员账户和密码，以及配置服务器，开启ssh远程链接权限

关于本地的ssh链接软件，这里我只推荐两个我使用过的

  • xshell7
  • vscode+ssh插件

其中xshell比较简单，安装好就能用 戳我去下载免费版xshell🔗，怎么登录服务器？自行百度~。但缺点是仅支持控制台，所以写代码只能用vim等支持控制台的文本编辑器

vscode+ssh插件会比xshell麻烦点，还要修改配置文件，具体教程可参考b战视频🔗

但优点是vscode在支持终端(控制台)的同时还支持原本的文本编辑器界面,相当于可以用windows的GUI可视化窗口写代码了

下图为xshell(左)和vscode(右)的界面对比

Linux快速入门

不同于Windows平台的GUI可视化界面，在服务器编写代码，由于为了节省服务器资源，是不会安装GUI可视化界面的，所以还需要适应和学习终端的操作

Linux 常用指令

ls

ls指令用于查看当前目录所含有的文件

但是单纯的ls显示的内容太简略了，所幸它是能加参数的,格式是-参数字符(串),多个参数时直接连在一起，不用间隔

常用参数如下

  • -l显示更多的详细信息
  • -a显示全部文件，包括隐藏文件(以.开头的目录/文件)
  • -i显示唯一文件标示符s

但是每次都打参数太麻烦了怎么办？没关系~！还有快捷命令ll，相当于ls -al

平时最常用的就是ll

cd

那么怎么切换路径呢？使用cd 路径名称即可

关于路径，又分为绝对路径和相对路径

在Linux中，所有目录的最终根目录都是/,没错，单一个/

而用户登录后所在的文件夹是用户文件夹，以用户supdriver为例,一般路径为/home/supdriver,其中这个目录也可以用~指代

至于相对目录,对于除了根目录的普通目录，都会存在一个.目录和..目录，其中.目录就是指这个目录自己，而..则是上级目录

在了解完路径的基本概念后，使用cd命令就很简单了

下面举几个简单例子

  • cd /home打开家目录，所有的用户文件夹都在这
  • cd ~打开当前登录用户的用户文件夹
  • cd -打开上次cd打开的文件夹
  • cd /打开根目录
  • cd ./tmp打开当前目录下的tmp目录
  • cd ../打开上级目录

pwd

既然已经知道了路径的概念，有时候我们想获取当前所在路径怎么办呢？使用pwd指令吧,不需要参数

mkdir

mkdir是专门用于创建普通目录的指令，用法有:

  • mkdir 目录名在当前目录创建目录
  • mkdir 路径/目录名在指定路径创建目录（如果有权限的话）

touch

touch指令可以用于生成文件,linux下的文件都是同样的种类，而且在linux中文件的后缀对操作系统识别文件类型并不重要

touch file在当前目录创建一个名为file的普通文件,默认权限为不可执行，可读，可写，当然touch支持生成不同权限的文件，这里不作讨论，对与Linux权限系统有兴趣的可以自行学习

rm

rm可用于删除文件,同时也有可选参数，不带参数删除文件时，会询问确认

  • rm <文件名>删除文件，但会先询问确认
  • rm -f <文件名>强制删除文件，不会确认
  • rm -rf <文件名/目录名>强制递归删除文件/目录，可用于删除含有多层结构的目录

千万不要执行rm -rf /，否则会把系统文件也删了，这个操作系统就废掉了

Linux编程

不同于Windows上常用的集成开发环境，如Visual Studio,devC++,Linux的开发环境为文本编辑器+gcc/g++编译器，二者是独立的。

文本编辑器

Vim

最常用的Linux文本编辑器当属vim了，因为基本每台Linux服务器都是自带vim的，支持插件扩展和配置文件，这里不多作介绍

Vim是一款文本编辑器,下面介绍在vim界面中的常用指令

三种模式:命令模式(Command Mode) 插入模式（Insert Mode 命令行模式（Command-Line Mode）（这里称命令行模式为底行模式）

三者关系如下图

  • 命令模式
    vim界面中多摁几次ESC就能退出其它模式回到命令模式，在这个模式下可以使用一系列vim快捷键

  • 底行模式
    tips:不管目前是什么模式,先狂按ESC,回到命令模式,然后输入:进入底行模式,准备开始输命令

命令组成

  • 保存:w->强制保存!w

  • 退出:q->强制退出:!q

  • 保存并退出:wq-.强制保存并退出:!wq

  • 对比:vs +(源文件路径)

  • 插入模式
    在命令模式下按键盘i进入插入模式，执行正常的文本编辑功能

vscode

vscode本身就是文本编辑器,这是各种插件让它的功能多了起来,这里推荐安装C/C++相关的插件（其实它自己识别到C++文件就会推荐你安装的）。至于vscode怎么用，就跟平时在Windows上用一样，不过同时也可以用终端命令行来辅助操作。

gcc/g++编译器

gcc是专门编译C语言文件的，拿去编译C++文件会报错！！

这里介绍g++的使用

g++默认编译终端当前文件夹下的源文件，接下来介绍常见用法

  1. 直接编译
    g++ <源文件>将直接编译目标源文件，并产生a.out可执行文件

  1. 自定义产生的目标可执行文件
    g++ -o <可执行文件名> <源文件>/g++ <源文件> -o <可执行文件名>,二者皆可

  1. 编译产生目标文件(*.o)并链接产生可执行文件

如图，使用-c参数可以编译产生*.o目标文件，最后再链接到同一个文件中。下面举一个实际例子

我们有如下源文件main.cpp add.cpp sub.cpp add.hpp sub.hpp(其中main.cpp已经#include了头文件)

我们将依次输入如下指令产生mycmd可执行文件

  • g++ -c main.cpp -o main.o
  • g++ -c add.cpp -o add.o
  • g++ -c sub.cpp -o sub.o
  • g++ -o mycmd *.o *.o表示选中所有以.o结尾的文件

通过如上四个指令，就完成了可执行文件的编译，结果如下图

Makefile入门

讲真手动维护这些编译文件太麻烦了，有没有更高效，更自动化一点的方式呢？正好Linux服务器都提供了makefile工具用于构建项目

我们接下来学习如何用makefile自动编译代码和清理可执行文件

创建makefile文件

实际上创建makefile和创建Makefile文件效果是一样的

单源文件的makefile编写

如上图为示例代码，接下来我们逐步讲解

在一段makefile语句中，通常遵循以下格式

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<目标文件>:<依赖文件> (<依赖文件2> <依赖文件3> ...)
    <命令行命令>
    (<命令行命令2>)
    (<命令行命令3>)
    ...

其中的<目标文件>就是我们这句makefile指令执行完毕后要产生的目标文件,依赖文件则是在执行这句makefile指令前，这些依赖文件必须存在，若不存在，则执行失败/向后寻找可产生依赖文件的makefile命令并自动执行

至于命令行命令，就是我们在终端中输入的指令

图中还有个特殊的用法，就是.PHONEY声明伪目标对象,一个伪字就说明了它不是真正的文件，而是一个抽象的目标文件，执行该段makefile时不会在磁盘上真正创建这样的文件。因此它也有个特性–每次调用该段语句都会执行命令。那如果是不使用.PHONY的普通makefile语句段呢？它只会在依赖文件发生更新后，才会在调用时真正执行命令

makefile的部分简化写法

makefile里也是可以声明和调用变量的，这里先不介绍声明变量，主要介绍调用变量，因为它还提供了默认变量用于简化代码

其中调用变量的方法为$+变量名,常用的默认变量为

  • $@调用储存了依赖文件的变量
  • $^调用储存了目标文件的变量

以上图的的makefile为例，我们可以将其改写为:

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mycmd:main.cpp
	g++ -o $@ $^

.PHONY:clean
clean:
	rm -f mycmd

makefile指令的使用
如何在终端调用makefile里写好的命令呢？Linux提供了一个指令，叫做make可用于调用makefile内的指令

具体用法为make <目标文件名>,比如要生成clean伪目标对象，（其实就是执行清理操作，而不是创建操作）,就要在终端输入make clean

特别的，为了方便使用，往往makefile文件的第一个目标文件的构建，可以省略参数，直接输入make再回车即可执行命令

综合使用之多文件编译

我们有如下源文件main.cpp add.cpp sub.cpp add.hpp sub.hpp(其中main.cpp已经#include了头文件)

我们该如何用makefile一键(make)编译出可执行文件呢？这里就要用到上文的知识，组织好文件之间的依赖关系和构建指令

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mycmd:main.o add.o sub.o
	g++ -o mycmd *.o

main.o:main.cpp
	g++ -c main.cpp -o main.o

add.o:add.cpp
	g++ -c add.cpp -o add.o

sub.o:sub.cpp
	g++ -c sub.cpp -o sub.o

.PHONY:clean
clean:
	rm -f mycmd *.o

代码如上，最终的mycmd文件依赖main.o,add.o,sub.o，所以后文又提供了这三者的构建方法，最后再提供一个clean方法用于清理文件

小结

以上便是Linux平台CPP编程常用到的工具和方法