Linux下使用vim编辑C程序

比眉伴天荒 2023-07-13 13:34 18阅读 0赞

1 **vi/vim使用**

## 1.1 **vi/vim简介** ##

vi/vim是Linux、Unix字符界面下常用的编辑工具，也是系统管理员常用的一种编辑工具。很多Linux发行版都默认安装了vi/vim。vim是vi的升级版，和vi的基本操作相同，**其相对于vi的优点主要在于可以根据文件类型高亮显示某些关键字，如C语言关键字，便于编程**。

vi/vim有两种状态：命令状态和编辑状态。

1）命令状态：可以输入相关命令，如文件保存、退出、字符搜索、剪切等操作；vi/vim启动时，默认进入命令状态。在编辑状态下，按ESC键，即可进入命令状态；

2）编辑状态：在该状态下进行字符编辑。在命令状态下，按i/a/I/A/O/o等键即可进入编辑状态。

## 1.2 **vim安装** ##

如果Linux主机中没有安装vim，请执行以下命令（在Linux主机能访问互联网的情况下）：

sudo apt-get install vim

![format_png][]

按照提示安装即可。（按Y）

稍等一会直到提示安装完成。

![format_png 1][]

## 1.3 **vi/vim常用命令** ##

表1 vi/vim常用命令（命令状态下使用）

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 命令 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 功能说明 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="2" style="vertical-align:top;"> 插入字符、行，执行下面操作后，进入编辑状态 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> a </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 进入插入模式，在光标所在处后面添加文本 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> i </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 进入插入模式，在光标所在处前面添加文本 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> A </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 进入插入模式，在光标所在行末尾添加文本 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> I </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 进入插入模式，在光标所在行行首添加文本（非空字符前） </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> o </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 进入插入模式，在光标所在行下新建一行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> O </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 进入插入模式，在光标所在行上新建一行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> R </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 进入替换模式，覆盖光标所在处文本 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="2" style="vertical-align:top;"> 剪切、粘贴、恢复操作 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> dd </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 剪切光标所在行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> Ndd </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> N代表一个数字，剪切从光标所在行开始的连续N行&nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> yy </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 拷贝光标所在行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> Nyy </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> N代表一个数字，复制从光标所在行开始的连续N行&nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> yw </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 复制从光标开始到行末的字符 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> Nyw </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> N代表一个数字，复制从光标开始到行末的N个单词 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> y^ </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 复制从光标开始到行首的字符 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> y$ </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 复制从光标开始到行末的字符 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> p </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 粘贴剪切板的内容在光标后（或所在行的下一行，针对整行复制） </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> P </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 粘贴剪切板的内容在光标前（或所在行的上一行，针对整行复制） </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> u </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 撤销上一步所做的操作 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="2" style="vertical-align:top;"> 保存、退出、打开多个文件 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> :q! </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 强制退出，不保存 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> :w </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 保存文件，使用:w&nbsp;file，将当前文件保存为file </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> :wq </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 保存退出 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> :new&nbsp; </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 在当前窗口新建一个文本，使用:new&nbsp;file，打开file文件，使用Ctrl+ww在多个窗口间切换 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="2" style="vertical-align:top;"> 设置行号，跳转 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> :set&nbsp;nu </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 显示行号，使用:set&nbsp;nu!或:set&nbsp;nonu可以取消显示行号&nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> n+ </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 向下跳n行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> n- </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 向上跳n行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> nG </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 跳到行号为n的行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> G </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 跳到最后一行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> H </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 跳到第一行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="2" style="vertical-align:top;"> 查找、替换 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> /*** </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 查找并高亮显示***的字符串，如/abc&nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> :s </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> :s/old/new//,用new替换行中首次出现的old :s/old/new/g,用new替换行中所有的old :n,m&nbsp;s/old/new/g,用new替换从n到m行中所有new :%s/old/new/g,用new替换当前文件中所有old </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 1.4 **vi/vim使用示例** ##

如要编辑当前目录下名为 **helloworld.c **的文件：

step1：输入**vim helloworld.c**，即可进入vim窗口，如**helloworld.c**不存在，则新建该文件，否则是打开该文件。vim默认处于命令状态。

step2：按i，进入编辑状态。

step3：编辑代码。

step4：按**Esc**，回到命令状态。

step5：输入** :wq**，保存并退出。

![format_png 2][]

1.5 **VIM配置**

在我们的环境中，为了使VIM更好使用，建议更改vim配置文件：/etc/vim/vimrc文件。

修改时，请使用如下命令：

sudo vim /etc/vim/vimrc

![format_png 3][]

**注：请大家对应上面的修改，修改自身机器的配置。（上面红字是为了解释而增加的，大家不要把这些红色汉字也写入）**

## 1.6  **vi/vim常见问题及解决方法** ##

**问题1：**按Ctrl+s键（Windows下的保存快捷键）后，发现vim对后续按键不再反应。原因是Ctrl+s命令在linux下是取消回显命令，所键入字符不显示在屏幕上，按Ctrl+q即可恢复回显。

**问题2：**在启动vim时，没有键入文件名。vim默认会创建一个新的文件，编辑完成后，进入命令状态，键入:w filename，将其保存为filename。

**问题3：**vim非正常退出后，再次编辑该文件时，会出现“swap file .helloworld.c.swp already exists!”的提示（假设helloworld.c是vim非正常退出时编辑的文件名），使用rm .helloworld.c.swp删除该文件，重新编辑即可。

# 2 **Linux下C程序开发** #

C语言的编译器被简称为cc，不同厂商的类UNIX系统所带的C语言编译器均包含不同的功能和选项。Linux系统中，通常使用GNU C编译器，简称为gcc，下面以HelloWorld为例，简单介绍Linux下C语言开发过程。

**注：本实验环境需要gcc版本为4.8以上。（可使用gcc -v查看gcc版本）**

## 2.1 **简要C语言开发过程** ##

**step1**：使用vim编辑hello.c

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 int main()
 {
 printf("Hello World \n");
 return 0;
 }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

**step2**：编译hello.c

gcc -o hello hello.c

gcc命令将hello.c编译成可执行文件hello，**如不加-o选项，编译器会把编译后的可执行文件命名为a.out。**

**step3**：执行hello

./hello

![format_png 4][]

**在hello前面添加./，是让shell在当前目录下寻找可执行文件，如不添加./，shell会在PATH环境变量设置的目录中去寻找该可执行文件，但这些目录中通常不会包含当前目录。**

**注**：对于复杂的大型程序，一般编写makefile文件来进行编译链接，makefile文件的编写请参考相关资料。

## 1.1 **gcc常用选项** ##

gcc选项很多，下表列出gcc常用的一些选项。

表2 gcc常用选项

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 选项 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 说明 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> -c </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 只做预处理、编译和汇编，不作链接，常用于不含main的子程序 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> -S </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 只进行预处理和编译，生成.s汇编文件 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> -o </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 指定输出的目标文件名 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> -Idir </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 头文件搜索路径中添加目录dir </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> -Ldir </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 库文件搜索路径中添加目录dir </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> -lname </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 链接libname.so库来编译程序 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> -g </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 编译器编译时加入debug信息，供gdb使用 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> -O[0~3] </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 编译器优化，数字越大，优化级别越高，0表示不优化 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 2 **使用gdb调试C程序** #

gdb是Unix/Linux下的一个功能强大的程序调试工具。当程序出现段错误（segment fault）或者逻辑错误时，可以使用gdb进行调试。

gdb主要有四大功能：

1、启动程序，可以按照自定义要求随心所欲的运行程序；

2、可让被调试程序在所指定的调置[断点][Link 1]处停住（断点可以是条件表达式）；

3、当程序被停住时，可以检查程序中所发生的事；

4、动态改变程序的执行环境。

## 2.1 **gdb常用调试命令** ##

可以使用\#gdb program启动目标代码进行调试，但目标代码编译时，必须使用-g选项编译。进入调试界面后，可以输入相关gdb命令控制目标代码的运行。下表为gdb常用的调试命令。

表3 gdb常用调试命令

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> 命令 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 说明 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> list（或l） </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 列出源代码，接着上次位置往下列，每次列10行 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> list&nbsp;行号 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 从给定行号开始列出源代码 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> list&nbsp;函数名 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 列出某个函数的源代码 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> break（或b）行号 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 在给定行号出设置断点，gdb会给出一个断点号 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> break&nbsp;函数名 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 在给定函数开头设置断点 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> delete&nbsp;breakpoint&nbsp;断点号 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 删除给定的断点 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> start </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 开始执行程序，停在main函数第一句前面等待命令 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> run（或r） </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 开始执行程序，直到遇到断点 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> next（或n） </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 执行下一条语句 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> step（或s） </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 执行下一条语句，如是函数调用，则进入函数中 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> continue（或c） </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 继续执行程序，直到遇到断点 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> finish </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 连续运行到当前函数返回，然后停下来等待命令 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> print（或p） </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 打印表达式的值 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> display&nbsp;变量名 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 跟踪查看某个变量的值，每次停下来都显示该变量的值 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> undisplay&nbsp;跟踪显示号 </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 取消对变量的跟踪查看 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> set&nbsp;var </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 修改变量的值 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;"> quit </td> 
 <td style="vertical-align:top;"> 退出gdb </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 2.2 **gdb调试示例** ##

下面以一个例子简要说明使用gdb的调试过程。

**step1**：编辑源代码tst\_gdb.c

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <stdio.h>
 int add()
 {
 int sum =0, i;
 for(i = 0; i < 10; i ++)
 {
 sum += i;
 }
 return sum;
 }
 int main()
 {
 int result = 0;
 result = add();
 printf(“the result is %d \n”, result);
 return 0;
 }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

**step2**：编译链接源代码，形成目标代码，**注意使用-g编译选项**。

gcc -g  -o tst_gdb tst_gdb.c

**step3**：使用gdb进行跟踪调试，如下图所示。

![format_png 5][]

![format_png 6][]

这里再给出一张图片作为说明。

![format_png 7][]

[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM1ODg4MS8yMDE4MTAvMTM1ODg4MS0yMDE4MTAyNjE5NTczNzE2NS0xMDQxNjYzNjAucG5n?x-oss-process=image/format,png
[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM1ODg4MS8yMDE4MTAvMTM1ODg4MS0yMDE4MTAyNjIwMDA0OTMwOS0xNjQ0ODUxNjk2LnBuZw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM1ODg4MS8yMDE4MTAvMTM1ODg4MS0yMDE4MTAyNjE5NDIyMTkyOC00NDAzMzUyNDMucG5n?x-oss-process=image/format,png
[format_png 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM1ODg4MS8yMDE4MTAvMTM1ODg4MS0yMDE4MTAyNjIwMTAzODE0Mi0xOTU5OTExODQ5LnBuZw?x-oss-process=image/format,png
[aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg
[format_png 4]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM1ODg4MS8yMDE4MTAvMTM1ODg4MS0yMDE4MTAyNjIwMjAwNzY2My0zMjQ5MTczMS5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[Link 1]: http://baike.sogou.com/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=545781&ss_c=ssc.citiao.link
[format_png 5]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM1ODg4MS8yMDE4MTAvMTM1ODg4MS0yMDE4MTAyNjIwNTU1ODU1MS02MDM5ODYwNDgucG5n?x-oss-process=image/format,png
[format_png 6]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM1ODg4MS8yMDE4MTAvMTM1ODg4MS0yMDE4MTAyNjIwNTcwODA4OC0zMTU5MjI4OC5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[format_png 7]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM1ODg4MS8yMDE4MTAvMTM1ODg4MS0yMDE4MTAyNjIxMDAyODY3NS0xNTE2NTI0NDUxLnBuZw?x-oss-process=image/format,png