linux環境下的c++編程

就C＋＋開發工具而言，與Windows下微軟（VC， VS2005等）一統天下相比，Linux/Unix下C＋＋開發，可謂五花八門，各式各樣。Emacs, vi, eclipse, anjuta，kdevelop等層出不窮。

        Windows下，開發工具多以集成開發環境IDE的形式展示給最終用戶。例如，VS2005集成了編輯器，宏彙編ml，C /C++編譯器cl，資源編譯器rc，調試器，文檔生成工具, nmake。它們以集成方式提供給最終用戶，對於初學者而言十分方便。可是，這種商業模式，直接致使用戶可定製性差，不利於自動化，集成第三方工具的能力弱。

例如，沒法定製一些宏來處理一些重複操做；體會不到自動化makefile一步到位快感；沒法遠程登陸到服務器上進行開發；沒法使用某種粘合劑來把第三方工具（例如，文本工具，字符串工具）有效地調用起來。能夠說，良好的商業支持和傻瓜式開發，是它們主要的優勢。

 

 在linux下，開發工具被切割成一個個獨立的小工具。各自處理不一樣的問題。例如:

編輯器（emacs, vim）                     用來進行編輯程序的
調試器（gdb）                                用來調試程序
編譯器（GCC）                              用來編譯和連接程序的
性能分析工具（gcov, gprof）           用來優化程序的
文檔生成器（doxygen）                用來生成文檔的

         同時，還有一些系統工具和系統知識，咱們是頗有必要了解的：程序自動化機制 makefile，系統粘合劑shell，系統查找工具grep, locate, find。其它的工具（例如ctags， OCI公司的MPC等等），一旦熟練掌握，它們將成爲你手中的利器。

        本文主要是一些針對LINUX下開發工具使用的經驗之談。因爲，工具品種繁多，咱們沒有能力也沒有必要一一介紹。對於LINUX下IDE工具，例如 eclipse, anjuta等，它們雖然也很實用，可是使用起來比較簡單，並且目前還算不上主流。因此，它們將不被着重介紹。同時，本文也不打算寫成各個工具的操做手 冊，只着眼於介紹各個工具的想要解決的問題、運行機理和主要特性。

  
       編輯器
        要進行開發，第一件事情就是選擇一個合適的編輯器。編輯器選擇有幾個要素： 
        1）減小沒必要要的編輯動做，減小編輯的時間。 
        一切可以無二義性描述出來的編輯任務，均可以並且應該能被自動化。例如，每個C＋＋程序都會有一個main函數；咱們在定義.h文件時，都但願加入一些預處理指令＃define來幫咱們解決重複引用同一個頭文件而帶來的麻煩。鼠標操做老是比鍵盤操做要慢的。這方面 EMACS作得可算是到了極致。因此， EMACS用戶常常會吹噓：他們編輯的速度等同於他們思考的速度。

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鏈表處理語言 (有專貼)

　　 LISP（全名LISt Processor，即鏈表處理語言），由約翰·麥卡錫在1960年左右創造的一種基於λ演算的函數式編程語言。

　　LISP有不少種方言，各個實現中的語言不徹底同樣。各類LISP方言的長處在於操做符號性的數據和複雜的數據結構。1980年代Guy L. Steele編寫了Common Lisp試圖進行標準化，這個標準被大多數解釋器和編譯器所接受。在Unix/Linux系統中，還有一種和Emacs一塊兒的Emacs Lisp（而Emacs正是用Lisp編寫的）很是流行，並創建了本身的標準。

　　LISP的祖先是1950年代Carnegie-Mellon大學的Newell、Shaw、Simon開發的IPL語言。

　　LISP語言的主要現代版本包括Common Lisp和Scheme。

　　lisp擁有理論上最高的運算能力

　　lisp在cad繪圖軟件上的應用很是普遍，普通用戶都可以用lisp編寫出各類定製的繪圖命令。

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        2）可擴展性高。 
        程序員預期的編輯器應該能提供一些編程的幫助，例如，語法高亮，自動補齊，自動排版，語法檢查等等。留心觀察一下gedit, vim, emacs, ultraEdit，就會發現它們提供的遠不是windows 記事本，寫字板提供的那麼簡陋的功能。對於一種新的語言，新的語法，它們應該能很方便地提供支持，而不停留在一種或幾種固定的語言上。

        3）用戶可定製性高。 
        若是想長期從事研發， 特別是linux/unix下研發的話，那麼你頗有必要學好一個功能足夠的編輯器。有這麼一句話：Linux下程序員分爲三種，使用emacs的，使用vi的，還有其它。 
        EMACS是Stallman用lisp語言寫的一個GPL的編輯器。咱們這裏所說的emacs指的是GNU emacs，而非Xemacs。因爲它的開放性，咱們能夠把它打形成一個功能強大的IDE。咱們在安裝好CGYwin以後，也能夠在Windows系統下 使用 EMACS。CGYwin和MINGW是第三方寫的一個在Windows系統上模擬POSIX系統的工具。 
        EMACS與其說的是一個編輯器，倒不如說它是一個操做系統。咱們能夠用它來寫編程，寫wiki，收發郵件等等。EMACS主要是經過兩種方式來進行擴展：el腳本(elisp是lisp的一種方言）和第三方擴展包。EMACS的入門成本很高。因爲是純鍵盤操做，因此須要記憶大量的快捷鍵；功能強大是經過用戶添加一些擴展包，lisp腳原本實現的。如何正確配置和修改是很須要耐心和技巧的。

       編譯器
        編譯器首選GCC（GNU COMPILER COLLECTION)。緣由有兩個，它是GNU開源的，同時它對標準C++的支持度高達96.15%。而VC++6.0的支持度只有83.43%。 GCC不只是一般意義上的C或C++的編譯器，它還能夠編譯java等其它語言。gcc是GUN c的編譯器, g++是GUN c++的編譯器, 而EGCS(Enhanced GNU Compiler Suite)能夠認爲是gcc的改進版。 
        編譯語言從源程序到目標代碼會通過以下幾個階段：源程序－＞彙編程序－＞編譯成obj程序－>連接成最終可執行程序。咱們能夠經過一條編譯指令來完成全部步驟。也能夠分步執行。

        gcc有三個重要選項-E(只進行預處理),-S(生成彙編代碼),-g(生成帶原代碼調試符號的可執行文件，若是想用gdb調試的話，就應該在編譯時打開這個選項）。 
        GCC能夠看做一個軟件包，除了編譯工具，它還集成了調試器gdb，性能分析工具gcov, gprof。只要咱們裝好了GCC，這些強大工具就能夠直接使用了。 
        經過gcov，咱們能夠查看一個程序，源代碼中每行代碼的運行次數。咱們優化運行次數最多的代碼，那麼就能夠大大優化程序。使用gcov時，須要打開 GCC的 fprofile-arcs 和 ftest-coverage 兩個選項。gcov中經常使用的選項有-b分支統計信息。 
        經過gprof工具，咱們能夠查看函數之間的調用順序，及各個函數運行的時間。咱們能夠將gprof理解爲linux/unix自帶工具time的增強版。使用gprof時，須要打開GCC的pg選項。 
        gcov 和 gprof 的共同點是在編譯程序時，加入本身的一些輔助信息，由此來進行程序診斷。除了，這些優化手段，咱們還可使用一些內存泄漏工具，來減小野指針，未釋放的內存空間。

         調試器
        GDB即GNU的調試器，它是GCC附帶的一個性能優質的調試器。經過GDB和腳本結合，咱們能夠很好的實現迴歸測試。 
        GDB能夠運行於CLI和GUI兩種模式（命令行和圖形模式） 。默認GDB是CLI模式的，咱們能夠去下載和安裝GUI模式的GDB，例如xxgdb， ddd等。一個更好的方式是在 EMACS中使用GDB。GDB包括visual studio工具的全部調試功能，還包括它沒有的功能。它除了支持，咱們通常的設置斷點，單步跟蹤，step in, step out, step over等，還有一些強大的功能。在gdb中，咱們能夠有如下幾種暫停方式：斷點（BreakPoint）、觀察點（WatchPoint）、捕捉點 （CatchPoint）、信號（Signals）、線程中止（Thread Stops）。 
        下面列舉幾個讓我印象深入的功能。1）經過 watch指令，可讓程序在某個變量的值發生變化時，暫停下來。2）經過print指令，在程序運行時，設置變量的值，運行一個程序自身支持的一個方 法。3）經過until指令，咱們可讓程序在運行到某個程序時暫停下來。4）經過break.. if指令，使得程序在知足某個bool表達式時，暫停下來。

         粘合劑
        我想經過粘合劑這個詞來表達將多個工具粘合起來的膠水。例如，經過shell腳本，咱們能夠把OS命令，sed指令，awk指令，其它腳本文件等串聯起 來，發揮它們的協力。在linux C++編程中，咱們不可避免地會使用makefile文件。經過它咱們能夠把編譯指令，生成文檔操做，清除操做等等串聯起來。從某種意義上來看，它也至關 於一個粘合劑。 
        makefile的出發點是，維護好一個項目中衆多文件的依賴關係，由此獲得一個源程序的拓撲圖。當咱們只修改圖中某個結點時，從新編譯時就只須要將拓撲 圖中關聯的鏈路進行編譯就行了。由此，大大縮短了編譯的時間。make有兩大概念：dependencies和rules。規則rule即針對每個依賴 關係 dependency定義一個操做規則。這個細粒度的分離，就可使咱們能夠定製軟件構建的行爲。例如，修改使用的編譯器，修改includepath, 修改libpath, 修改編譯選項等等。咱們常見的VC中的nmake，功能和make是相似的。 
        make使用的重點和難點是編寫Makefile文件。Makefile的語法相對其它語言來講是很不同的，咱們要特別注意TAB鍵和空格鍵的區別。有不少工具能夠用來幫助咱們生成Makefile。最出名的就是GNU的autoconf了。一個GNU程序的編寫，須要autoscan, aclocal, autoconf, automake這四個工具。 
        咱們知道GNU軟件安裝的三步曲是：./configure, make, make install。其中./configure就是根據autoconf, alocal等工具生成一個makefile文件。make指令就是調用make指令來根據makefile文件的規則來編譯源程序。而make install就是執行makefile中的install規則指出的操做（通常是copy操做）。而make clean就是執行makefile中的clean規則指出的操做（通常是rm操做）。咱們用Eclispe+CDT開發Managed C++ Project時，它就是經過objects.mk,subdir.mk,sources.mk三個文件來生成Makefile。咱們注意觀察編譯時的輸 出信息，就能夠看到顯示的Makefile文件的內容。 
        能夠說，若是想編譯出跨平臺的C＋＋程序，那麼makefile是一種最方便的機制。 
        OCI公司爲Douglas C.Schmidt的ACE，TAO開源社區編寫了一段偉大的perl腳本－－MPC。它由平臺信息，一個規則文件，源代碼，生成用戶想要的工程文件，例 如Make, Nmake, Visual C++ 6, Visual C++ 7等等。Google Web Tookit, Celtix作的事情與之相似，不過它們是針對JAVA的，而MPC是針對C＋＋的。

         結束語
        國內資料太多的低層次的重複，常常是一個網頁被屢次轉載，並且回答問題時深度不夠。我的找資料的順序是：

        查看quick start或how to文檔－＞自帶的幫助（若是看起來不太吃力話）－＞百度查一下中文網頁，來理清一下基本概念－＞google查一下－＞幾個大的，相關的網站查下資料－＞看自帶幫助。再者，面對面的交流是十分重要的，你們能夠相互理一下概念，交流一下心得。惋惜，我身邊這種氛圍仍是不夠。 // 這種氣氛如今想來是無比的可貴        Linux下開發還能夠更友好一些。我的感受， linux開發要在國內普通程序員中大規模普及，還有一段很長的路要走。ubuntu火爆的主要緣由，就是它幫用戶搭好一些默認配置。用戶若是想新加一些 服務，它們提供了良好，有效地支持。因此，我想咱們能夠在IDE和如今linux這種一個個小部件的這兩種狀態之間，取一個折衷。也就是針對幾種主要需求 的用戶，發佈一些配置好的環境。尤爲是emacs的各類el腳本（例 如界面主題的color-theme， C/C++語言編輯策略，代碼樣式設置腳本，各類emacs系統設置）， 第三方擴展包（模板template, 編程支持包cedet等）。每個用戶浪費時間來進行這些配置是十分沒有意義的！工具始終只是工具，咱們不能淪爲工具的奴隸，不能把一大部分精力浪費在配 置工具上。         值得注意的是如今方興未艾的eclipse有向這方面邁進的趨勢。可是，如今emacs已經作得很好了，ecilpse可否超越它，咱們還有待觀察。咱們 能夠經過在eclipse上安裝SDT插件來進行C++開發。可是，它目前還不支持調試功能，並且不太穩定，功能不夠強。例如，有時會無端死掉；若是想通 過eclipse來轉向函數原型的話，那麼迎接你的將是一個漫長、焦急的等待。         因爲本人缺乏在linux下進行實際大規模程序的開發經驗，對不少工具和機制的理解還比較膚淺。對它們的熟悉程度離真正實用，還有一段很長的路要走。