Linux 下C++开发入门指南

                                Alan Luo 2017-01-13

本文目的是针对将熟悉C/C++语法，如何在Linux下进行的C/C++开发的入门指南。Linux下的开发和在Windows下的开发类似，主要区别点在于操作系统不同，开发工具，开发API，编译调试方法不一样，故主要将针对这些不同点进行阐述，使在Windows开发的程序员能够入门Linux下C++ 开发的行列中。

一，涉及技术以及开发工具

1，工具

1.1 Linux环境

首先，你得有一台Linux机器，目前的开发环境是*.88.*.*，机器需要安装g++/gcc编译器环境，文本编辑器，如vim等，一般安装操作系统会安装好，如果系统没有需要自行安装。

输入g++ -v 查看本机是否安装g++环境

安装方式有两种，YUM安装和源代码安装方式。推荐使用YUM安装方式。

Yum安装可以自动解决库依赖问题，所以推荐使用。YUM安装g++：

yum list gcc-c++

yum install gcc-c++.i686

自动安装即可。

另外开发过程中，需要调试，故Linux机器也需要安装gdb调试工具。

Gdb安装方式类似：

yum install gdb

1.2 Windows工具

Linux下的开发一般不是直接在Linux下进行开发，当然如何愿意也是可以的，可以直接使用VIM进行开发。但是需要很长的时间熟练使用VIM的快捷键，对于入门开发来说过于困难，故直接在Windows下开发者居多。在Windows下开发Linux下应用主要使用的工具如下：

（1）Xshell，用于连接Linux主机，可以使用free for school版本，百度一下安装即可

最后可以配置成如下简洁界面，让人感觉轻松大气。

Alt+Ctrl+F组合键可以弹出文件传输界面，开发和升级的时候，在Linux和Windows之间进行文件传输。如图所示。

（2）Code::Blocks

在Windows下将源代码从linux下拉来后，需要在本地进行开发。可以直接使用文本编辑器开发，但是缺少关键字高亮，函数跳转等功能，开发起来比较困难。故需要使用到IDE工具。下面介绍3款工具。

第一款，Code::Blocks，这一款比较推荐，在Windows和Linux下都有版本。新建工程，File->New->Project,将代码加入工程后即可进行开发，可以关键字高亮，函数跳转，函数引用列表等功能。主要缺点是开发好的代码需要上传到Linux开发机器上进行编译调试。

第二款，Source Insight

Source Insight使用较广，使用方式和Code::Blocks基本一致，只是快捷键不一致。缺点同样是需要把文件上传后编译开发。

第三款，Eclipse+RSE插件

Eclipse安装Remote System Explorer插件后，可以直接连上linux的机器，对机器上的代码进行直接编辑开发，此种开发的模式优点是不需要对代码文件上传，缺点是对函数跳转，查找等功能很欠缺，基本上相当于文件编辑模式。

上面三种IDE都可以进行Linux下C++的开发，但是编译链接调试依然是在Linux环境下进行。所以可以根据各自的优缺点进行选择。

1.3 Linux下技术

Linux下开发的基本技能要求如下：

熟悉Linux下基本命令：

cp /rm/ find/cd/ll/mkdir 等等

熟悉Makefile文件编写

开源库搜索与安装yum

调试工具gdb的使用

Linux API

下面将详细讲解这些技术的使用。

二，Demo开发及发布

至此，Linux下环境的开发工具齐全了，下面开始从头开始搭建工程。

（1）创建工程

登录开发机器115.114，新建目录Demo,进入该目录：

cd /home/

mkdir Demo

cd Demo

（2）新建文件

新建3个文件

分别输入如下内容

1. print.h

#include<stdio.h>

void printHello();

2. print.c

#include"print.h"

void printHello(){

　　printf("Hello, world\n");

　}

3. main.c

#include "print.h"

int main(void){

　printHello();

　return 0;

}

（3）创建MakeFile文件

helloworld:main.o print.o

    g++ -o helloworld main.o print.o

main.o:main.cprint.h

    g++ -c main.c

print.o:print.cprint.h

    g++ -c print.c

clean: rmhelloworld main.o print.o

其中makefile的撰写是基于规则的，当然这个规则也是很简单的，就是：

target (生成的对象): prerequisites(生成对象的依赖条件)

　　command　　//任意的shell 命令                                        

如helloworld:main.o print.o

g++ -o helloworld main.o print.o

需要生成可执行文件helloworld，则需要依赖main.o print.o 文件，即使用g++ -o helloword main.o print.o生成helloword，

其中-o 生成的可执行文件名称，main.o print.o是已经生成好的两个文件对象。

接下来，

main.o:main.cprint.h

g++ -c main.c

即main.o的生成由main.c和 print.h编译得来，即执行g++ -c main.c命令生成。以此类推。当然如果在项目源文件和头文件都比较多的情况下，采用该种编写方式会比较繁琐且容易出错，故可以使用Makefile中的一些函数进行自动编译。可参考Makefile的相关教程。

其中clean的命令是删除文件helloworld main.o print.o，写好此文件后，make clean 可以实现将生成的文件删除从而可以再次进行编译。

（4）编译执行

发好了源文件以及MakeFile文件后，接下来可以进行编译运行。在当前目录先执行make命令;

可以看到Makefile中的命令都已经执行，查看当前目录ls;

可以看到生成了可执行文件helloworld和中间过程文件main.o,print.o。

输入命令./helloworld后可以看到界面打印出了hello world字样。

三，调试测试开发

程序开发必定需要进行调试开发。在Linux下开发调试主要依靠GDB工具。

首先，编译的时候需要在编译命令中加入-g选项，这样保证调试的时候可以打印出源代码。

添加-g,修改Makefile文件之后，重新编译make ,可以看到编译命令中多出了-g。

进入调试模式，gdb helloworld

gdb的命令很多，gdb把之分成许多个种类。help命令只是例出gdb的命令种类，如果要看种类中的命令，可以使用help <class> 命令，如：help breakpoints，查看设置断点的所有命令。也可以直接help <command>来查看命令的帮助。

l+函数名称可以查看函数源码

设置断点，输入命令

b 3

则再文件main的第三行设置了断点。

如果需要设置其他文件中的函数断点，可以如图设置，即文件名加函数名称，或者函数行数即可

Info break 命令即可查看当前设置的所有断点。

输入命令r，调试运行程序开始。程序卡在第一个断点的位置上。此时输入命令 s，即可进入该函数里面进行调试，输入命令l即可查看当前函数的源代码；

输入命令n可以进行单步执行；

输入 p+变量名 可以打印当前变量的值；

输入命令q退出调试；

Gdb 命令丰富多彩，目前介绍的只是最基本的命令，但是针对一般的调试已经足够，需要用户自己不断的学习发掘才能最大限度的使用gdb的好处。  

四，高阶Demo开发

接下来介绍一个进阶版开发教程。主要从头开始搭建一个包含一些功能模块的项目。本Demo主要包括日志打印，配置文件读取，UDP端口监听，开启线程等功能。

（1）新建工程目录

mkdir HighDemo

然后创建cpp,.h文件

其中base64主要用来进行base64编码解码，comm_codec主要用来通用的解析XML，格式转换等函数集合，config主要用来加载配置文件config.xml，LogClinet主要用来打印日志文件，strtok_r主要用来字符串切割，其中NetFrame是包含main方法的主线程文件。创建完了CPP和头文件之后，将创建Makefile文件。

（2）Makefile文件编写

进阶版的Makefile，先从两个函数可以讲起。函数Wildcard和函数patsubst。

“$(wildcard *.cpp)”来获取工作目录下的所有的.cpp文件列表

以使用“$(patsubst %.cpp,%.o,$(wildcard *.cpp))”，首先使用“wildcard”函数获取工作目录下的.cpp文件列表；之后将列表中所有文件名的后缀.c替换为.o。这样我们就可以得到在当前目录可生成的.o文件列表。

三个变量分别是$@，$^，$<代表的意义分别是：

$@--目标文件，

$^--所有的依赖文件，

$<--第一个依赖文件。

所以本项目的Makefile文件写成如下

TARGET=NetFrame

CC=g++

INCLUDES+=-I./include   -I/usr/local/src/oracle/10g/rdbms/public-I/usr/include/libxml2 -I/usr/local/ssl/include -I/usr/local/include

LIB=-lstdc++-lpthread -lrt -L/usr/local/src/oracle/10g/lib -lclntsh   -L/usr/lib64 -lxml2-L/usr/local/ssl/lib -lcrypto

OBJS:=$(patsubst %.cpp,%.o,$(wildcard *.cpp))

$(TARGET):${OBJS}

   $(CC) $^ $(LIB)  -o $@

.cpp.o:

   $(CC) $(FLAGS) $(INCLUDES)  -o $@ -c $<

clean:

   rm-rf $(TARGET)

   rm-f $(OBJS)

输入命令

make

则生成可执行文件NetFrame

INCLUDES和LIB主要是使用到的库头文件和动态库或者静态库文件的路径，包含进来即可。如果使用了新的开源库，则需要安装以及查找对应的库路径添加进来。

如需要使用libcurl库，则yum search curl

找到curl-devel.x86_64，再yum install curl-devel.x86_64 安装即可

之后如果你不确定动态库被安装到哪里去了，可以输入如下命令：

find / -name libcurl*，如图

（3）Main文件编写

编写NetFrame.cpp文件。

首先导入相关头文件，其中<>表示引用的是编译器的类库路径里面的头文件" "引用的是你程序目录的相对路径中的头文件，设置一下常量（最好放在头文件里）。

之后定义Main函数，调用各个模块的函数接口实现对应的功能，如调用日志函数打印日志，调用配置文件解析配置，获取配置文件中的参数功能。

另外开启一条线程，进行UDP的监听操作，开启的端口和IP从配置文件中读取。

该线程实现的功能也很简单，用户发送指定格式的UDP包，系统收到报文后，解析报文内容进行返回数据或者重新加载配置文件等等。

输入命令./NerFrame命令启动进程。

另开一个窗口，输入测试数据

echo "task=reload&msg=pleasereload"|nc -u 127.0.0.1 9999

可以看到返回了msg里面的内容

服务端重新加载了配置文件。

至此，高阶版Linux下C/C++开发指南介绍完毕，从头开始实践可以把一个熟悉C/C++语法的程序员带入Linux的世界中。

另外，由于是在Linux下开发，所以需要熟悉Linux的系统函数，这些系统函数是在程序中大量使用到，如open,close,recvfrom等等，推荐一本书《UNIX操作系统设计》，可以学习很多操作系统的API，对于程序开发有很大的帮助。另外如果对Linux内核有兴趣的可以学习《深入理解Linux内核》