开始你的编程之旅

编译程序

在Visual Studio中，编译、执行都是一个按键的事情，好像VS一个软件完成了所有的工作（实际上也不是）。但在Linux里，每个工作都有专门的软件来完成。编译程序我们用最常见的gcc/g++来完成。

gcc main.c -o main

然后用ls命令看一下：

$ ls
main  main.c

注意

强调一下，这里的$是提示符，不要输入。我会在只有命令时去掉$；而内容同时包含命令和回显时加入$。

可以输出了main这个文件，这里要注意的是，linux并不需要后缀名来标识某个文件是可执行文件。你应该可以看到这个文件是绿色的，这是ls命令用颜色帮我们标识出的文件的类型。

运行一下。

$ ./main
Hello World!

这里要注意的是你需要加路径运行，.表示当前路径，./main表示当前路径下的main文件。Linux可执行文件不会在当前路径下搜索。所以如果你直接main，会执行失败。

还有一点要注意的是表示路径的分隔符，Linux使用/，Windows使用\，方向不同。

如果.是当前路径，那..是什么呢？

如果你用ll命令来显示当前路径文件的详细信息，你除了看到.之外，还可以看到一个..路径：

total 48
drwxr-xr-x 1 leon leon  4096 Oct 29 20:35 ./
drwxr-xr-x 1 root root  4096 Oct 29 13:16 ../
-rw------- 1 leon leon   744 Oct 29 16:40 .bash_history
-rw-r--r-- 1 leon leon   220 Oct 29 13:16 .bash_logout
-rw-r--r-- 1 leon leon  3771 Oct 29 13:16 .bashrc
-rw-r--r-- 1 leon leon     0 Oct 29 13:26 .hushlogin
drwxr-xr-x 1 leon leon  4096 Oct 29 13:17 .landscape/
-rw-r--r-- 1 leon leon     0 Oct 29 13:17 .motd_shown
-rw-r--r-- 1 leon leon   807 Oct 29 13:16 .profile
-rw-r--r-- 1 leon leon     0 Oct 29 16:15 .sudo_as_admin_successful
-rw------- 1 leon leon  9054 Oct 29 20:35 .viminfo
-rw-r--r-- 1 leon leon    20 Oct 29 19:36 .vimrc
-rwxr-xr-x 1 leon leon 16696 Oct 29 20:35 main*
-rw-r--r-- 1 leon leon    72 Oct 29 20:35 main.c

既然.是当前路径，那么..是什么呢？

你可以自己试试，用cd ..看进入这个路径会如何。

cd用来在不同的目录中切换，这个命令和Windows环境下的命令是一样的。

你可以试试用这个命令在Linux的文件系统里漫游，其中/表示根目录，如果你要回到你的home目录下继续工作，可以cd ~。

makefile

你可能会觉得每次要执行代码，都要从vim里退出，然后再编译和执行是很麻烦的事。没错，但我们有办法来解决他。

对于Linux系统来说，早期进行项目组织的方式是用makefile。我们先看看makefile怎么写：

规则

vim makefile

输入内容：

build:
        gcc main.c -o main

你可以把makefile看作一系列规则的描述，例如上面的这个makefile里，指明build这条规则应该执行的命令是gcc main.c -o main。

注意命令这行需要以\t（也就是tab键）开始，这是makefile的格式要求。

退出，在命令行下键入：

$ make
gcc main.c -o main

你可以看到这条指令被执行了。

make这个指令会自动寻找当前目录下的Makefile，makefile等文件，并依据里面的规则执行。如果文件里有多条规则，那么第一条规则会被执行（默认规则）。

规则、依赖与vim整合

我们可能会希望连续make帮我们顺序执行一系列指令。这有两种方式可以做到：

首先是同一条规则下，允许运行多条指令（都必须用\t开始）。

run:
        gcc main.c -o main
        ./main
build:
        gcc main.c -o main

我们给run这条规则指定了两条指令，一条编译程序，另外一条运行程序。 当我们唤醒这个规则时，这些指令会依次执行。

$ make
gcc main.c -o main
./main
Hello World!

另一种方法是用依赖关系：

run: build
        ./main
build:
        gcc main.c -o main

第一行的run: build的意思是，run这条规则依赖于build这条规则，所以在run之前需要先运行build规则。

执行，会有一样的结果。

显然第二种方式要比第一种好，这跟重复代码要提炼成函数是一个道理的。

现在精彩的来了，用vim main.c进入main.c的编辑。然后用:make命令，在vim里运行vim的make命令，你会发现程序也被执行了。

也就是说，我们可以在vim里通过make唤醒相关的makefile，这样我们就不必退出编辑器就可以看程序的执行结果了。

如果编译过程中有编译错误，退回vim之后，vim还会体贴地把光标移动到出问题的行，方便你定位错误。

重定向

我们来写一个简单的A+B：

#include <stdio.h>

int main(){
    int a,b;
    scanf("%d%d",&a,&b);
    printf("%d\n",a+b);
    return 0;
}

然后:make运行，你可以输入数据并得到结果。

但每次输入数据也是让我们很心烦的事，我们可以利用重定向来简化这个操作。

先在当前路径新建一个文件in.txt，通过vim的命令:e in.txt来新建一个文件（e表示打开文件，你还可以通过命令:bn在文件中切换）。把你的输入放到这个txt文件里：

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然后:e makefile打开makefile，修改run规则为：

run: build
        ./main < in.txt
build:
        gcc main.c -o main

把run规则里的./main改为./main < in.txt。表示用in.txt这个文件作为main的输入（而不是用键盘来输入）。

然后:make执行一下，你会发现不用你输入内容，Linux会自动将in.txt的内容作为输入喂给main，是不是方便了很多？

调试

到目前为止，如果你用熟悉了上面的内容，你会发现你的编码效率高了很多。但有个很尴尬的问题，就是调试。

正如编辑需要一个工具（vim），编译需要一个工具（gcc），构建需要一个工具（make），调试也要用到一个工具：gdb。

但再次之前我们还需要做一件事，编译debug版的程序。

我们打开makefile，如果你之前没有关闭vim的话，可以用命令:bn在打开的文件中切换。

找到构建的规则，改为：

build:
        gcc -g main.c -o main

也就是为gcc命令增加一个-g的开关，这将会为代码假如调试信息，使我们可以将代码和对应的机器指令关联起来。

然后我们编译一下:make build，生成可调试的文件。

接下来我们调试，一般我们很少在vim里进行集成调试（虽然不是不可以）。当你需要调试时，我建议你直接调用gdb来调试，在vim里输入:!gdb ./main命令，表明我们需要用gdb调试./main文件。最前面的!表示请vim在shell（你可以理解为外面的命令行）里运行这条指令。

之后你可以看到gdb被启动：

和VS很不同的一点是，gdb是一个命令行的调试器，你需要通过输入指令来让调试。

我们先用命令layout src切换到源代码视图：

此时你看不到任何源码，再用命令list main把main函数加载出来：

你可以看到对应的源代码和行号。我们通过b来下断点：b 5，代表在第5行打断点，你也可以通b <函数名>来断某个函数：

当我们跑起来，到第5行时，就会断在这里让你查看内容。

我们让程序跑起来：r < in.txt，r表示运行程序，后面用 < in.txt来进行输入重定向。当然你也可以不重定向，直接输入也可以。

当程序断住之后，要查看变量的值，可以用display <变量名>来打印。这个显示在每次程序暂停时都会打印一次，方便你观察。

我们也可以通过n命令来step over，通过s来step into，这两个操作和VS的含义是一样的。

对于初学者，这些简单的指令已经足够你使用了。

如果要退出，用命令q即可。