Linux下C++开发

2023年 8月 16日 68.3k 0

Linux下C++开发

Linux 系统介绍

简介

  • Linux属于多用户多任务操作系统,而Windows属于单用户多任务操作系统
  • Linux一切皆文件
  • 目录结构
    • bin 存储二进制可执行文件
    • dev 存放的是外接设备,例如磁盘,光盘等。在其中的外接设备是不能直接被使用的,需要挂载
    • etc 主要存储一些配置文件
    • home 表示除了root用户以外,其它用户的家目录,类似于Windows下的User/用户目录
    • proc 全称process,表示进程,该目录存储的是Linux运行时候的进程
    • root 该目录是root用户自己的家目录
    • sbin 全称super binary,该目录也存储一些可被执行的二进制文件,但必须得有super权限的用户才能执行
    • tmp 当系统运行时候产生的临时文件会存放在这个目录
    • usr 存放的是用户自己安装的软件。类似于Windows下的program files
    • var 该目录存放程序/系统日志文件
    • mnt 当外接设备需要挂载的时候,就需要挂载在mnt目录下
  • 常用命令

  • time ./hello 测试hello程序执行的时间
  • ls -lah /home ./ 以列表形式显示多个目录,-h表示以可读性较高的形式显示
  • mkdir -p a/b/c 表示一次性创建多层不存在的目录
  • mkdir a b c 创建多个目录
  • man 全称an interface to the system reference manuals
    • 作用:包含了Linux中全部命令手册
    • man man 查看man命令的手册
    • man ls 查看ls命令的手册
  • reboot 立即重启
  • shutdown -h now 立即关机
  • gedit a.txt 用可视化文本编辑器打开a.txt
  • 常用快捷键

  • ctrl+l 清屏
  • ctrl+c 退出当前行
  • ctrl+w 删除当前行一个单词
  • ctrl+shift+'+' 放大TerminalUbuntu
  • ctrl+'-' 缩小TerminalUbuntu
  • ctrl+'+' 放大TerminalMingw64
  • ctrl+'-' 缩小TerminalMingw64
  • ctrl+alt+t 开启Terminal
  • 安装常用软件

  • sudo apt update 安装软件前,最好更新软件库
  • sudo apt install tree 安装可以以树形方式浏览多层目录
  • sudo apt install build-essential gdb 安装好gcc,g++,gdb
    • 查看是否安装成功:
      • gcc --version
      • g++ --version
      • gdb --version
  • sudo apt install cmake 安装cmake
  • sudo apt install libboost-dev 安装boost
  • 开发环境搭建

    GCC编译器

    - 编译过程

  • 预处理-Pre-Processing // .i文件
    # -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预处理
    g++ -E test.cpp -o test.i    // .i文件
    
  • 编译-Compiling // .s文件
    # -S 选项告诉g++在为C++代码产生了汇编语言文件后停止编译
    # g++ 产生的汇编语言的默认扩展名为 .s
    g++ -S test.i -o test.s
    
  • 汇编-Assembling // .o文件
    # -c 选项告诉g++仅把源代码编译为机器语言的目标代码
    # 默认情况下,g++建立的目标文件有一个 .o 的扩展名
    g++ -c test.s -o test.o
    
  • 链接-Linking // bin文件
    # -o 选项指定将来的可执行文件的文件名
    g++ test.o -o test
    
  • - g++重要的编译参数

  • -g 编译带调试信息的可执行文件
    # -g 选项告诉GCC产生能被GNU调试器GDB使用的调试信息,以调试程序
    g++ -g test.cpp
    
  • -O[n] 优化源代码
    # -O0 表示不做优化
    # -Og 表示不做优化 【有些g++版本不支持】
    # -O1 为默认优化
    # -O2 除了完成-O1的优化之外,还进行一些额外的调整工作,如指令调整等
    # -O3 包括循环展开和其它一些与处理特性相关的优化工作
    g++ -O2 test.cpp
    
  • -l 和 -L 指定库文件 | 指定库文件路径
    # -l参数(小写) 指定程序要链接的库名
    # 在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接
    g++ -glog test.cpp
    
    # 如果库文件没有放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib,需要使用-L参数(大写)指定库文件所在的目录
    g++ -L/home/balingshang/mylibfolder -lmylib test.cpp
    
  • -I 指定头文件搜索目录
    # /usr/include目录一般不需要指定,g++知道去那里找
    # 其它目录需要自己指定
    g++ -I/myinclude test.cpp
    
  • -Wall 打印警告信息s
    g++ -Wall test.cpp
    
  • -w 关闭警告信息
    g++ -w test.cpp
    
  • -std=c++11 设置编译标砖
    # 使用 c++11 标准编译 test.cpp
    g++ -std=c++11 test.cpp
    
  • -o 指定输出文件名
    g++ test.cpp -o test
    
  • -D 定义宏
    # 在使用gcc/g++编译的时候定义宏
    
    # 常用场景:
    # -DDEBUG定义DEBUG宏,可能文中有DEBUG宏部分的相关信息,用-DDEBUG来选择开启或者关闭DEBUG
    
    #include 
    int main(int argc, char** argv)
    {
    #ifdef DEBUG
        std::cout Editor Layout 分屏操作
  • Go->Go to File... 打开搜索文件面板
  • Go->Go to Symbol in Workspace... 打开在工程搜索符号面板
  • Terminal->New Terminal 打开一个命令终端
  • Terminal->Split Terminal 把打开的命令终端,再分一个屏出来
    • 点击垃圾箱按钮就可以把其中一个终端关闭
  • Help->Welcome 打开Welcome界面,在Welcom面板,你可以找到最近打开的工程
  • 侧边栏
    • Explorer
      • OPENEDITORS 展示当前打开了哪些文件
      • XXX 打开的文件夹名字,以大写字母形式展示
      • OUTLINE 展示当前打开文件的大纲,比如有哪些类,每个类有哪些成员
      • TIMELINE 当你的仓库是用git来管理的时候,可以展示一些修改的记录
    • Search
      • 在整个文件夹中整体查找
    • Source Control
      • git进行代码管理
      • 可以查看更改,丢弃更改
    • Run and Debug
    • Extensions
      • 可以搜索插件
      • INSTALLED 已经安装了哪些插件
      • POPULAR 有哪些流行的插件
      • RECOMMENDED 有哪些推荐的插件给你
  • 编辑区
    • 编辑代码
  • 状态栏
    • 光标当前所在行和列
    • 空格是多少个字符
    • UTF8编码
    • LF 行尾只有换行符,这是在Linux环境下
    • C++ 表示你当前的编辑语言是C++
    • Linux 表示我们当前的系统是Linux

    - 安装插件

    • C/C++ Microsoft出品
    • CMake twxs出品
    • CMake Tools Microsoft出品

    - 快捷键

    常用快捷键

  • ctrl+shift+p 打开命名面板
  • ctrl+p 打开搜索文件面板
    • 直接输入文件名,跳转到文件
    • ? 列出当前可执行的动作
    • ! 显示ErrorsWarnings,也可以ctrl+shift+m
    • : 跳转到行数,也可以ctrl+g直接进入
    • @ 跳转到symbol(搜索变量或者函数),也可以ctrl+shift+o直接进入
    • @: 根据分类跳转到symbol,查找变量或者函数,也可以ctrl+shift+o后输入:进入
    • # 根据名字查找symbol,也可以ctrl+t
  • ctrl+t 打开在工程搜索符号面板
  • ctrl+反点 打开终端
  • ctrl+b 关闭/打开 侧边栏
  • ctrl+w 关闭当前文件
  • alt+上下箭头 当前行上下移动
  • F2 变量统一重命名,类似于重构变量命名
  • F12 转到定义处
  • 快捷键:编辑器与窗口管理

  • 打开一个新窗口:ctrl+shift+n
  • 关闭窗口:ctrl+shift+w
  • 新建文件:ctrl+n
  • 切换出一个新的编辑器(最多3个):ctrl+\ (也可以按住ctrl,然后点击Explorer里的文件名)
  • 左中右3个编辑器的快捷键:ctrl+1 ctrl+2 ctrl+3
  • 快捷键:代码编辑相关

  • 代码格式化:shift+alt+f,或crtl+shift+p后输入format xxx
  • 向上向下复制一行:shift+alt+upshift+alt+down
  • 列选择:shift+alt+鼠标选择
  • 快捷键:光标相关

  • 定义处缩略图:只看一眼而不跳转过去alt+f12
  • 同时选中所有匹配:ctrl+shift+l
  • 快捷键:重构代码

  • 找到所有的引用:shift+f12
  • 跳转到下一个ErrorWarning:当有多个错误时可按f8逐个跳转
  • 快捷键:查找替换

  • 查找:ctrl+f
  • 查找替换:ctrl+h
  • 整个文件夹中查找:ctrl+shift+h
  • 快捷键:显示相关

  • 全屏:f11
  • ZoomIn/ZommOut:ctrl +/-
  • - 调试

    launch.json

    创建launch.json
  • 点击Run and Debug图标,快捷键是ctrl+shift+d
  • 点击creae a launch.json 超链接
  • 点击C++(GDB/LLDB)
  • launch.json生成在.vscode目录下
  • 修改launch.json文件
  • 修改program${workspaceFolder}/build/mycmakeexe
  • 加入"preLaunchTask": "Build"
  • 加入"miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb",如果gdb可以默认找到,就不需要配置
  • tasks.json

    创建tasks.json
  • 点击Terminal
  • 点击Configure Default Build Task...
  • 点击Create tasks.json file from template
  • 点击Others
  • 修改tasks.json
  • 删除自动生成的的tasks.json文件
  • 输入如下内容:
    {
        "version": "2.0.0",
        "options": {
            "cwd": "${workspaceFolder}/build"
        },
        "tasks": [
             {
                 "type": "shell",
                 "label": "cmake",
                 "command": "cmake",
                 "args": [
                     ".."
                 ]
             },
             {
                 "label": "make",
                 "group": {
                     "kind": "build",
                     "isDefault": true
                 },
                 "command": "make",
                 "args": [
                 
                 ]
             },
             {
                 "label": "Build",
                 "dependsOrder": "sequence",
                 "dependsOn": [
                     "cmake",
                     "make"
                 ]
             }
        ]
    }
    
  • - 集成Git

    安装Git

  • sudo apt update
  • sudo apt install git
  • git config --global user.name "xxx"
  • git config --global user.email "xxx@qq.com"
  • git config --list 检查是否配置完成
  • CMake

    - 语法特性介绍

    • 基本语法格式:指令(参数1 参数2...)
      • 参数使用圆括弧括起
      • 参数之间使用空格分号分开
    • 指令是大小写无关的,参数和变量是大小写相关的
      set(HELLO hello.cpp)
      add_executable(hello main.cpp hello.cpp)
      ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp ${HELLO})
      
    • **变量使用${}方式取值,但是在IF控制语句是直接使用变量名

    - 重要指令和常用变量

    重要指令(大小写无关)

    • cmake_minimum_required-指定CMake的最小版本要求
      • 语法:cmake_minimum_required(VERSION versionNumber [FATAL_ERROR])
        # CMake最小版本要求为3.0
        cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
        
    • project-定义工程名称,并可指定工程支持的语言
      • 语法:project(projectname [CXX] [C] [Java])
        # 指定工程为`HELLOWORLD`
        project(HELLOWORLD)
        
    • set-显式的定义变量
      • 语法:set(VAR [VALUE] [CACHE TYPE DOCSTRING [FORCE]])
        # 定义SRC变量,其值为main.cpp hello.cpp
        set(SRC main.cpp hello.cpp)
        
    • include_directories-向工程添加多个特定的头文件搜索路径
      • 相当于指定g++编译器的-I参数
      • 语法:include_directories[[AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2...]
        # 将/usr/include/myincludefolder 和 ./include 添加到头文件搜索路径
        include_directories(/usr/include/myincludefolder ./include)
        
    • link_directories-向工程添加多个特定的库文件搜索路径
      • 相当于指定g++编译器的-L参数
      • 语法:link_directories(dir1 dir2...)
        # 将/usr/lib/mylibfolder 和 ./lib 添加到库文件搜索路径
        link_directories(/usr/lib/mylibfolder ./lib)
        
    • add_library-生成库文件
      • 语法:add_library(libname [SHARED|STATIC|MODULE] [EXCLUDE_FROM_ALL] source1 source2 ... sourceN)
        # 通过变量 SRC 生成 libhello.so 共享库
        add_library(hello SHARED ${SRC})
        
    • add_compile_options-添加编译参数
      • 语法:add_compile_options(...)
        # 添加编译参数
        add_compile_options(-Wall -std=c++11 -O2)
        
    • add_executable-生成可执行文件
      • 语法:add_executable(exename source1 source2...sourceN)
        # 编译main.cpp生成可执行文件
        add_executable(main main.cpp)
        
    • target_link_libraries-为target添加需要链接的共享库
      • 等同于g++编译器的-l参数
      • 语法:target_link_libraries(target library1 library2...)
      # 将hello动态库链接到可执行文件main
      target_link_library(main hello)
      
    • add_subdirectory-向当前工程添加存放源文件的子目录,并可以指定中间二进制和目标二进制存放的位置
      • 语法:add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])
        # 添加src子目录,src中需有一个CMakeLists.txt
        add_subdirctory(src)
        
    • aux_source_directory-发现一个目录下所有的源代码文件并将列表存储在一个变量中,这个指令临时被用来自动构建源文件列表
      • 语法:aux_source_directory(dir VARIABLE)
        # 定义SRC变量,其值为当前目录下所有的源代码文件
        aux_source_directory(. SRC)
        # 编译SRC变量所代表的源代码文件,生成main可执行文件
        add_executable(main ${SRC})
        

    常用变量

    • CMAKE_C_FLAGS gcc编译选项
    • CMAKE_CXX_FLAGS g++编译选项
      # 在CMAKE_CXX_FLAGS编译选项后追加-std=c++11
      set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11")
      
    • CMAKE_BUILD_TYPE 编译类型(Debug,Release)
      # 设定编译类型为Debug,调试时需要选择Debug
      set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
      # 设定编译类型为Release,发布时需要选择Release
      set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)
      
    • 二进制目录
      • CMAKE_BINARY_DIR
      • PROJECT_BINARY_DIR
      • _BINARY_DIR
        • 这三个变量指代的内容是一致的
        • 如果是in source build,指的就是工程顶层目录
        • 如果是out of source编译,指的是工程编译发生的目录
        • PROJECT_BINARY_DIR 跟其它两个稍有区别,不过现在,你可以理解为他们是一致的
    • 源代码目录
      • CMAKE_SOURCE_DIR
      • PROJECT_SOURCE_DIR
      • _SOURCE_DIR
        • 这三个变量指代的内容是一致的,不论采用何种编译方式都是工程顶层目录
        • 也就是在in source build时,它跟CMAKE_BINARY_DIR等变量一致
        • PROJECT_SOURCE_DIR 跟其它两个稍有区别,不过现在,你可以理解为他们是一致的
    • CMAKE_C_COMPILER:指定C编译器
    • CMAKE_CXX_COMPILER:指定C++编译器
    • EXECUTABLE_OUTPUT_PATH:可执行文件输出的存放路径
    • LIBRARY_OUTPUT_PATH:库文件输出的存放路径

    - CMake编译工程

    CMake目录结构:项目主目录存放一个CMakeLists.txt文件

    两种方式设置编译规则:

  • 包含源文件的子文件夹包含CMakeLists.txt文件,主目录的CMakeLists.txt通过add_subdirectory添加子目录即可
  • 包含源文件的子文件夹未包含CMakeLists.txt文件,子目录编译规则体现在主目录的CMakeLists.txt
  • 编译流程

    在Linux平台下使用CMake构建C/C++工程的流程如下:

    • 手动编写CMakeLists.txt
    • 执行命令cmake PATH生成MakefilePATH是顶层CMakeLists.txt所在的目录)
    • 执行命令make进行编译

    两种构建方式

    • 内部构建(in-source build):不推荐使用

      内部构建会在同级目录下产生一大堆中间文件,这些中间文件并不是我们最终所需要的,和工程源文件放一起会显得杂乱无章

      ## 内部构建
      
      # 在当前目录下,编译本目录的CMakeLists.txt,生成Makefile和其他文件
      cmake .
      # 执行make命令,生成target
      make
      
    • 外部构建(in-source build):推荐使用

      将编译输出文件与源文件放到不同的目录中

      ## 外部构建
      
      # 1. 在当前目录下,创建build文件夹
      mkdir build
      # 2. 进入build文件夹
      cd build
      # 3. 编译上级目录的CMakeLists.txt,生成Makefile和其它文件
      cmake ..
      # 4. 执行make命令
      

    - CMake示例

    • 示例一
      ## 目录结构:include/swap.h src/swap.cpp main.cpp build/
      
      # CMakeLists.txt
      cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
      project(SWAP)
      include_directories(include)
      # 或者:include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)
      set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -g -O2 -Wall")
      # 或者:set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall")
      #       set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
      add_executable(main_cmake main.cpp src/swap.cpp)
      
      # 执行
      cd build
      cmake ..
      make
      ./main_cmake
      

    安装SSH

    • sudo apt-get install openssh-server
    • 检查有没有启动:sudo ps -ef | grep ssh
      • 如果没有启动:sudo service ssh start
    • 开机启动ssh:sudo systemctl enable ssh

    xshell连接本地的wsl2

    • xshell连接本地的wsl2

    延申阅读

    • VSCode在Windows下的快捷键
    • VSCode在Linux下的快捷键

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