Linux开发工具：Vim 与 gcc，打造高效编程的魔法双剑

一、初识Vim

Vim是vi编辑器发展而来的。vi是早期Unix系统中的编辑器，Vim是在vi的增强版，在此基础上添加许多新的功能

• Vim是一款多模式编辑器，这是它很重要的特性。命令模式、插入模式、底行模式、视图模式、替换模式等等，一共又12种模式，其中最重要的是命令模式、插入模式、底行模式，用于对代码的编辑、提高编写效率、保存退出等功能。
• Vim这款编辑器中是无法使用鼠标的，其原因之一：熟练使用各种模式下的命令操作，在编辑代码的效率上比VS编译器的效率还要高，例如：在Vim中可以指定光标的位置，一个1000行的代码，在VS编译器中需要不断的滚动光标才查找的了需要的行号，Vim中只需要通过命令指定行号即可跳转。

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这里的Vim与我们平时使用的VS2022编译器不一样，VS2022是一款集成开发环境，可以用于，编写代码-调试代码理-编译运行代码。

在Linux中：

• Vim负责对代码的编辑。
• gdb负责代码的调试
• gcc/g++负责代码的编译运行

在早期的键盘上，是没有 ↑↓←→的方向键，在Vim中移动光标是通过h、j、k、l这四个按键控制。当然现在Vim也支持使用方向键，但在实际中，并不会使用方向键，在使用上方向将并没有hjkl四个按键顺手。类似于在游戏中我们不会使用方向将来操控角色，而是用wasd来控制方向。

模式

直接输入vim，进入vim的环境查看它版本信息。

额，进去之后别慌，此时vim正处于命令模式，注意观察左下脚的单词 NORMAL，此时的状态指的就是命令模式，又被称为正常模式，在命令模式中，输入的任何按键都可以被视为一条指令，当然这条指令是合法的才会生效。在命令模式中输入 Shirt + zz即可退出，别搞错了，英文输入法才会起效果~。

命令模式：normal mode

又称为正常模式，Linux会将输入的所有内容当作为命令，它只识别支持的命令，乱按键盘是没用滴~ ，可以控制光标的移动，代码、字符串、行的复制、粘贴、删除等操作。此模式无法进行编辑

• 最大意义：提高编辑代码的效率，熟练使用这些指令后，编辑效率比使用鼠标配合键盘快很多。

在Windows中，使用 CTRL + c / v进行复制粘贴的快捷方式，实际上是一个指令，和命令模式中的命令操作本质是一样的。

插入模式： insert mode

对文件输入内容，在命令模式中输入 i即可进入，通过ESC可以退出插入模式，切回命令模式。

底行模式：Last line mode

文件保存、退出、查找字符串、列出行号等操作。在命令模式中输入 Shift + ;，通过ESC可以退出底行模式，切回命令模式。

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• 底行模式与插入模式中是无法互相切换的

• 任何模式下，使用ESc都可以切换到命令模式，而命令模式又可以切换到所有的模式。

• 命令模式是vim中的精华

二、vim基本操作

安装Vim

sudo yum install vim //普通用户
yun install vim //超级用户

2.1基础操作

通过vim打开文件进行编辑

vim [文件名]

刚开始使用Vim进行编辑看见的是这样：

啊，这该怎么玩它，什么按键按下去也没有效果。此时Vim处于命令模式，想要进行代码的编辑，需要输入 i切换到插入模式，左下脚有INSERT的字样，成功进入插入模式。

在插入模式中进行编辑，又发现一些问题，为什么没有快捷输入，报错信息，换行不会自动大四个空格，等等等，放在就是用着变扭

第一次使用的vim是刚出厂的什么内容都还没有进行配置，语法高亮、自动换行等内容，而这些可以通过手动在 vim ~/.vimrc中进行配置，打造属于自己的vim编辑器。.vimrc的配置

在普通账户的加目录中执行一下命令，即可自动配置vim的环境，需要在联网环境运行。[配置Vim环境](VimForCpp: 快速将vim打造成c++ IDE)

curl -sLf https://gitee.com/HGtz2222/VimForCpp/raw/master/install.sh -o ./install.sh && bash ./install.sh

2.2命令模式/正常模式

特点，退出vim前，光标在那一行，再次使用vim进入该文件时，光标还是在哪一行

切换插入模式

命令模式	结果
i	进入插入模式，光标在哪，进入插入模式光标就指向哪
a	进入插入模式，光标在当前位置后移一个位置
o	进入插入模式，光标换到下一行

2.2.1光标定位

上下定位

命令模式	结果
gg	光标直接定位到第一行
shift + g == G	光标定位到文本结尾
数字 + gg	使光标定位到任意行

gg

G

48 + gg：

90 + gg

通过数字加gg的方式定位光标在效率上明显快很多，而想要在一行内完成左右定位，该咋办捏~

左右定位

命令模式	结果
Shift + 4 == $	光标定位到改行内容的结尾
Shift + 6 == ^	光标定位到改行有效内容的起始位置
w	以单词为单位，使光标前移动
b	以单词为单位，使光标后移动
数字 + w、b	通过数字控制移动的单词个数

h、j、k、l ：h控制光标先左移动一个单位；j控制光标向下移动一个单位；k控制光标向上移动一个单位；l控制光标向右移动一个单位

不使用方向键：在键盘初期没有 ↑ ↓ ← →键位

$：注意需要使用英文输入法

^

3w

2.2.2复制粘贴、删除

命令模式	结果
yy	复制当前行
p	粘贴到当前行的下一行
dd	剪切或删除当前行
dd + p	完整剪切逻辑，可以通过数字进行配合
数字 + yy	从第一行复制的指定数字对应的行号
数字 + p	数字大小可以指定粘贴多少份。
数字 + dd	从光标所在这一行开始向下指定剪切多少行
数字 + x	向后删除的一个字符。通过数字配合指定向后删除字符的个数
数字 + X	注意了，这是大写的X，向前删除一个字符。

2.2.3撤销

命令模式	结果
u	撤销
CTRL + r	对u进行撤销

这两个命令在逻辑上呈现环装，可以进行相互撤销，写错东西，删错了可别慌，只要还没有退出vim还有补救滴~

退出vim出后，无法进行撤销操作

2.2.4替换字符

命令模式	结果
~ （Shift + `）	快速转换大小写
r + 需要替换的字符	将光标选中的内容进行替换。
数字 + r + 需要替换的字符	数字大小，表示从当前光标指定的内容向后替换的字符个数

2.2.5替换模式

Shift + r：从命令模式切换到替换模式，光标在哪里进行输入，直接进行替换

2.3底行模式

需要在命令模式输入冒号进行切换，shift + ; == :

底行模式输入，help可以观察viim的模式，和一些相关信息，看不懂英文没关系，有翻译软件呐~

2.3.1退出vim和保存文件

底行模式	结果
w	保存当前文件
q	退出文件
wq	退出并保存
！	强制执行，可以与上述三个指令配合执行。
Shift + zz	退出vim

2.3.2定位文本字符串

底行模式	结果
/ + 查找的字符串	定位到该字符串出现的第一次出现的位置
/ + 查找的字符串 / 数字	定位到下一个出现字符串的位置

还可以在擦找到一个字符串后不断的按n，向后查找

2.3.3命令

! + 命令：在不退出vim，使用命令行命令

例如：在底行模式中编译运行test.c文件

2.3.4实现分屏

vs + 文件名：实现分屏操作。在分屏中，光标在哪个屏幕，使用哪个文件

CTRL + ww：将光标移动到下一个屏幕

其余的操作与正常使用一个fengping

2.3.5替换指定字符串

%s/替换的字符串/替换后的内容/g

global：整体的

底行模式	结果
%s/printf/print/g	将文本中所有printf替换为print

2.4补充指令

2.4.1视图模式

CTRL + v：进入视图模式

• 在视图模式下可以进行批量化操作，批量化注释，批量化tab，批量化删除、批量化插入等等

shitf+i，进入插入模式

视图模式 + h j k l选择注释的区域 + shift+i + // + Esc：批量化注释：

视图模式 + （gg + shift+g） + shift+i + // + Esc：全注释：

视图模式 + h j k l选择注释的区域 + d：批量化删除

成功进入视图模式：

批量化注释：

通过hjkl，或者gg，G选择待注释的区域

Shift + i，进入插入模式输入 //，进行注释

Esc，退出

批量化删除，在视图模式中使用，hjkl，或者gg，G控制待删除的区域

d，在键盘上输入d。完成删除

2.4.2打开文件指定行号

使用vim + 文件名 + 数字：可以指定打开文件后，指定光标所在的行号。

2.4.3感叹号，快速执行历史命令

注意，这是在退出Vim编辑器后执行的命令行指令

!g：执行最近使用的gcc命令

!l：执行最近使用的LL命令

!w：执行最近使用的which命令

可以通过 ！，对任意指令进行配合。

修改vim的本质是去修改家目录下，.vimrc这个配置文件，在里边设置配置项目

从权限的角度来看，一个账户配置的vim，只能在当前账户中使用，

2.4.4设置行号

底行模式	结果
set nu	设置行号
set nonu	取消行号

三、使用Linux编译器：gcc

格式 gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]

生成可执行文件，默认生成的可执行文件名称为，a.out

运行可执行文件：

也可以指定生成的可执行文件名

gcc test.c -o test

3.1预处理

• 头文件展开
• 宏定义的替换
• 去注释
• 条件编译

生成.i文件

Linux中，头文件一般放在：/usr/include/这个目录中

gcc -E code.c -o code.i

没有添加 -o命令，会将生成后的 code.i文件内容全部打印出来

code.i生成

-o后面更上的文件名，表名要生成目标文件的文件名称

-E：从现在开始，进行程序的编译，一旦预处理完成，就停止

3.2编译

• 语法分析
• 词法分析
• 语义分析
• 符号汇总

将C语言编译为汇编语言，生成 .s文件

gcc -S code.c -o code.s

code.s 生成汇编语言文件

-S：开始进行程序编译，编译做完，完成汇编就停止。

3.3汇编

将汇编语言编译生成二进制文件，生成 .o文件

gcc -c code.c -o code.o

此处的二进制文件为，可重定位目标二进制文件，无法执行
-c：开始进行程序的翻译，汇编完成就停下来。

可以使用 od + 文件名 打开

没有前置完成-ES的操作直接 -c会将上述的操作执行，会直接生成 code.o的文件
gcc -c code.c -o code.o   可重定位目标文件

3.4链接

将.o文件与库文件进行链接，生成可执行文件

gcc code.o -o code

四、动静态库

在介绍动静态库之前，先原谅我叨叨几句介绍语言的发展。

4.1语言发展

计算机只认识二进制！！

1. 纸带打孔方式，二进制
2. 汇编语言：助记符，发明汇编语言后，发明了编译器，对汇编语言进行翻译
3. 高级语言
   1. C语言、面向对象语言
      1. 可以直接将C语言翻译为二进制、历史已经有人做了将汇编语言翻译为二进制语言的操作，才不会这样做，只需要翻译为汇编就可以了

现有语言、还是先有编译器呢~

• 先有编译器，否则写的语言没有意义，第一代编译器没有出现汇编语言，使用二进制编写汇编语言编译器，然后发明了汇编语言

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• 时代继续发展，使用汇编语言对二进制编写的编译器，进行重构
• 汇编语言写的软件，就可以不需要使用二进制编译器，而使用汇编语言写的编译器，这个过程称为编译器自举
• 到后来，发展到高级语言：先有C语言编译器，才发明的C语言，到后来的使用C语言编写了C语言编译器

4.2动静态库、动静态链接

作者水平有限，无法深入讲解

在Linux中可以完成代码的编译链接，离不开库的存在，在Linux中就默认存在着C/C++的库，头文件

ls /usr/include/  //查看Linux中的头文件

• Linux中：动态库libxxxx.so、静态库libxxxx.a。lib作为前缀，so作为后缀

• Windows中：动态库xxxx.dll、静态库xxxx.lib。.dll为动态库的后缀，.lib为静态库的后缀

通过ldd指令可以查看，进行链接时依赖了那些库。

ldd code  可以查看链接时依赖了什么文件

libc.so.6，C标准库，掐头去尾单剩一个C，它就是库名。

在进一步罗列库文件的信息。

ls /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 -l

动态链接：

我是一位很喜欢上网的同学，最近刚刚以全市前3的成绩进了市一中，原本我是打算高高兴兴的进去学校，然而我傻眼了，隔壁有个学长告诉我这所市一中要求不能携带手机、电脑，我想着这可难办了，平时我学习成绩很好就是因为学习可以上网查资料，学累了可以玩游戏放松放松。此时学长说你先别急，我给你一串地址，在这学校附近有一家网吧，平时在周末咋们学校的同学都是去这个网吧上网的。

• 动态库链接过程类似于，给在学校（内存）的我（可执行程序）找学长（链接器）要了一串网吧地址（链接的地址信息），可以去上网吧（动态库），去网吧上某号机（调用库方法）。

• 将可执行文件加载到内存，开始执行代码，代码运行到上网吧这个方法后，就会去查询历史的链接信息（学长给的地址），跳转到网吧中上网（调用库函数），调用完对应的方法（某某号机），返回，库函数调用完成。这个过程称为动态链接

• 而为整个学校提供上网服务的网吧（动态库），又称为共享库

而某一天，某某老师发现，学校附近有一家网吧，学校的同学们一到周末都去网吧上网，老师想着这可不行，必须把这家网吧封了，因为它严重的影响到学生们的作风。网吧被封禁了（没有动态库），会导致所有的可执行文件运行出错

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静态链接：

发现网吧被封了之后，我这可不行了，一个学期过去，我无法上网，导致我的学习成绩下滑了两名，不在是全校的top3了，回家之后我就去找老爸告状。此时老爸一听，这可不行我儿的学习成绩开始下滑了，是因为无法在学校上网导致的。

之后，老爸给学校商量，让我可以搞台电脑放在学校里给我用。我就携带电脑到学校去，这个过程称为静态链接

静态链接：将我们要的库方法，直接拷贝到我们的可执行程序中。

动态链接和静态链接的区别：

• 在Linux中每一条指令对应着一个可执行程序，而又依赖动态库，动态库丢失之后的后果可想而知
• 动态链接消耗的内存很少这样做体积小而美

通过动态链接生成的可执行程序

• 通过静态库编译号可执行程序后，就不再依赖库，但是消耗的内存比较高，浪费磁盘和内存空间

通过动态链接生成的可执行程序，可以发现静态链接消耗的内存是，动态链接的100倍左右。

实现静态链接

在Linux中，gcc默认执行的是动态链接，需要静态链接就只能手动执行。通过 file查看文件的链接信息，可以发现，code是 dynamically linked，翻译过来就是动态链接。

gcc默认不存在静态库，执行这条命令将会会报错。进行静态链接，系统中必须存在静态库

gcc code.c -o code-s -static  静态链接库

安装静态库：

sudo yum install glibc-static libstdc++-static -y

​ c库 c++库

通过file查看code-s的信息，可以发现链接方式是，statically linked，也就是静态链接。

补充：sudo，无法使用的情况

在普通账户中使用sudo创建了一个code.c文件，创建好后输入byte的密码，Linux提示byte不存在sudoers文件中。

ls -l /etc/sudoers

通过打印sudoers的信息发现，只有超级管理员才可以查看这个文件，没有修改的权限。

配置：

使用root账号打开这个文件，找到第100行，配置系统信任的账号。最左侧这一栏是普通账户名称，别写错了。

点击ESC切换到命令模式，然后切换到，底行模式进行保存退出，记得加感叹号强制保存退出，即使是超级用户也需要添加，Linux对这方面进行了限制。

小知识：代码裁剪

代码中可以通过条件编译完成对代码的裁剪，实现增删改。

可以通过设置裁剪的规则，完成在不同场景下生成不同版本的可执行程序。例如xshell的免费版本、收费版本，它们本质是通过条件编译完成功能的阉割。而不是写两份代码分别维护免费版本，收费版本，这样太过于麻烦

下列摘取自豆包

• WPS Office
  • WPS 它有免费的个人版和付费的专业版、企业版等不同版本。个人版会裁剪掉一些高级的专业排版、多人协作中大规模团队精细管理等功能代码，着重提供常用的文字、表格、演示文稿编辑等基础功能以及一些面向个人用户的云服务、模板等功能代码。打造不同功能侧重和软件规模的版本。