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第三章 Linux下应用程序开发基础
在Linux系统下进行应用程序开发，必须先熟悉GNU/Linux系统下的开发工具的使用。在本章中，我们主要介绍全屏编辑器vi（VIM）、集成开发工具KDevelop、交叉编译工具GNU GCC套件的功能及使用。另外，为了提升应用程序的可读性和可维护性，在第4小节专门就嵌入式应用程序的编程风格进行简单描述。
3.1 vi编辑器
3.1.1 vi简介
vi是Linux系统最常用的全屏编辑器，所有的Linux机器都提供该编辑器，而Linux里提供的是vi的加强版——VIM，但同vi是完全兼容的。vi的原意是―visual interface‖，即可视编辑器，用户键入的内容会立即被显示出来，而且其强大的编辑功能可以同任何一种最新的编辑器相媲美。它在Linux上的地位就仿佛Edit程序在DOS上一样。它可以执行输出、删除、查找、替换、块操作等众多文本操作，而且用户可以根据需要对其进行定制，这是其他编辑程序所没有的。vi不是一个排版程序，不象Word或WPS那样可以对字体、格式、段落等其他属性进行编排，它只是一个文本编辑程序。
3.1.2 vi基本操作模式
vi有三种基本操作模式，它们是：
● 插入模式：插入模式即为文本编辑模式。这个模式用于输入文本或程序，输入字母i，即进入插入模式，按ESC键返回到命令模式。
● 可视命令模式：一般当进入vi时，会首先进入可视命令模式，这是vi的启动默认模式，这种模式用于输入操作命令。
● 冒号命令模式：在冒号命令模式下，所有命令都要以“：”开始，所输入的字符均作为命令来处理。
3.1.3 vi的进入和退出
在Linux系统的终端命令行模式下键入命令vi，后面跟上想要编辑（或者建立）的文件名，vi可以自动载入所要编辑的文件或是开启一个新文件。如果想用Linux桌面上的VIM编辑器，可以从Linux桌面上点击主菜单→编程→VIM，进入VIM启动界面，然后可通过选择上方的菜单来进行操作。
vi的退出，可以在冒号命令行模式下使用命令“:wq”或者―:q！‖，前者的功能是写文件并从vi中退出，后者的功能是从vi中退出，但不保存所作的修改（注意冒号）。VIM的退
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出也可通过选择编辑器上方的菜单来完成。
3.1.4 vi的命令
（1） 光标的移动
用户除了通过按键盘的上、下、左、右箭头键来移动光标，还可以利用vi提供的字母键h（左移）j（下移）k（上移）l（右移）来完成光标的移动。
（2） 删除和替换类命令 x—删除光标所在位置的字符。 dw—删除光标处的单词。 d$—从当前光标删除到行末。 dd—删除光标所在行。
r—输入r和一个字符替换光标所在位置的字符。 u—恢复前一次所做的操作。
（3） 更改命令
cw—改变一个单字/单词的部分或者全部。更改类指令可以使用同删除类命令所使用的对象参数。
（4） 置入命令
p—将最后一次删除的内容置入光标之后。
（5） 配对括号的查找
%—可以查找配对的括号 )、]、}。在程序调试时，这个功能用来查找不配对的括号是很有用的。
（6） 提取和合并文件
:r 文件名—向当前文件中插入另外文件的内容，将文件提取进来。
（7） 打开类命令
输入小写的 o 可以在光标下方打开新的一行并将光标置于新开的行首，进入插入模式。 输入大写的 O 可以在光标上方打开新的一行并将光标置于新开的行首，进入插入模式。
（8） 查找字符串
在命令行键入字符“/”，后面加上要搜索的字符串，然后按回车键，编辑程序将执行正向
搜索（从光标所在的位置向文件末尾方向），并在找到指定字符串后，将光标停在该字符串的
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开头；键入n命令可以继续执行搜索，找出这一字符串下次出现的位置，用字符“?”取代“/”，可以实现反向搜索（从光标所在的位置向文件开头方向）。
（9） 存盘/退出命令
:w —保存到文件，存盘不退出。 :q!—放弃任何改动而退出，即强行退出。 :w!—对于只读文件强行存档。 :wq—存档并退出vi。
:#，# w 文件名—保存文件的部分内容。这里的 #,# 就是顶端行号和底端行号。
（10） 在线帮助命令
VIM拥有一个细致全面的在线帮助系统。要启动该帮助系统，请选择如下三种方法之一： ◆ 按下
输入 :q <回车> 可以关闭帮助窗口。
如果要在vi执行期间，转到shell执行，可使用（！）将执行系统命令。例如，在vi的命令状态，列出当前目录内容，可以输入：
:!ls
注意：在文本编辑模式下，不能输入命令，必须先按下Esc键，返回命令模式。假如用户不知身处何态，也可以按下Esc键，这时不管处于何态，都会返回命令模式。
3.1.5 VIM新增功能
VIM意为VI Improved，与vi 99%向下兼容，而且VIM提供了许多vi不具备的功能，内置了诸多函数，因此建议大家熟悉了vi的基本操作以后，不妨转向VIM。选择一款好的编辑器是进行高效编程的第一步，VIM以其强大的功能和无穷魅力将提升在Linux下编程的效率。下面介绍VIM新增功能及特点。
● VIM支持语法制导和自动缩进。VIM会根据文件的后缀名，如：*.c、*.cpp、*.cc，等，自动设置语法制导（Syntax Highlighting）。C/C++中的一些保留字，如：if、for、include，等等，就会有不同的颜色，这样就会减少程序员犯错的可能，阅读程序的时候相对来说也轻松很多。VIM也支持根据GNU的风格自动缩进，这样程序员编写出来的代码就更易阅读，而且也有利于培养好的编程风格。
● VIM有一套优秀的语法高亮机制。利用这一机制可帮你找到程序中存在的错误。语法高亮用特殊的颜色来显示注释，你可以快速发现哪些部分应该是一个注释. 但是并没有被语法高亮指出来。对程序员来说，忘记注释的结束标记*/是很正常的事，这在只有黑白两色
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的文本中可不是一件省油的事。没有正确匹配的括号也可被语法高亮指出。一个没有被正确匹对的括号\会被一个亮红色的背景特别指出。你可以使用 \命令看一看它应该跟谁匹配，然后在正确的位置补上一个。
● VIM提供了快速定位的功能。如果你找到一个变量并且想找出这个变量还在其它哪些地方出现，可以使用“*”命令，它查找下一个匹配的目标。 如果你设置了incsearch选项，VIM将会以反白显示出第一个被找出的匹配。如果你设置了hlsearch选项，Vim将会高亮显示所有查找到的匹配，这种策略可以让你对要查找的内容有一个概括的了解，如果你在程序代码中使用这一功能，它能显示出所有引用某个变量的地方。
● VIM提供了一个补全机制。当输入一个比较长的函数名或变量名时，只要输入前几个字符，然后通过按下CTRL-N键，VIM的补全机制就会补全剩下的字符。这个功能不仅节省了你输入程序的时间，还减少了手工输入代码时出错的机会。
● 使用tags文件快速跳转到函数定义处。在写C程序时，经常要花时间找到一个函数的定义，在上面提到用“*”命令可以查找这个函数名都在哪些地方出现过，但在你到达真正的目标之前，可能还有符合你的查找条件的很多个匹配（如注释中出现的该函数）干扰你。VIM提供了一个Ctags程序，可以帮助编程人员很容易的浏览源代码。用下面的命令可以在源代码的根目录下创建“tags”文件：
[/home/brimmer/scr]# ctags -R
“-R表示递归创建，也就包括源代码根目录下的所有子目录下的源程序。“tags”文件中包括用#define定义的宏、枚举型变量的值、函数的定义、名字空间、类型定义、变量、类等对象的列表。VIM用这个“tags”文件来定位那些做了标记的对象。定位这些对象的方法如下：
① 用命令行。在运行VIM的时候加上“-t”参数，例如：
vim -t foo_bar
这个命令将打开定义“foo_bar”（变量或函数或其它）的文件，并把光标定位到这行。 ② 在VIM编辑器内用“:ta”命令，例如：
:ta foo_bar
③ 最方便的方法是把光标移到变量名或函数名上，然后按下“Ctrl-]”，用“Ctrl-o”返
回原来的地方。
注意：运行VIM的时候，必须在“tags”文件所在的目录下运行。否则，运行VIM的时候还要用“:set tags=”命令指出“tags”文件的路径，这样VIM才能找到“tags“文件。
● VIM提供了它自己的“:make”命令。在VIM编辑器的环境下用“:make ”命令就可以编译你的程序项目，捕获编译的错误/警告并允许你直接跳转到引起这一错误/警告的程序行上去。（前提是在当前目录下有Makefile文件。）运行完“:make”之后，如果程序中有错误，就会显示出来，这时候，光标会自动指向第一个出现错误的地方，而且你还可以看到错误提示。然后，你就可以改正错误。
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3.2 集成开发工具KDevelop
3.2.1 Kdevelop的简介
Kdevelop是一套功能强大的集成开发环境，其整合了开发程序所需的编译器、连接器、除错工具、版本控制工具等，可以用Kdevelop快速地建立各式各样的应用程序。Kdevelop基于X-Window系统，界面友好，程序员在一个环境中就可以完成分析、设计、编译、调试、运行等整个流程，尽管KDevelop源于KDE/Qt，但并不局限于KDE/Qt，它同时还支持GNOME/gtk+、传统字符界面C/C++开发，KDevelop为快速地开发C/C++应用程序提供强有力的开发工具。
3.2.2 启动Kdevelop
如果是第一次使用Kdevelop，Kdevelop会先启动“Kdevelop设置”，进行Kdevelop的环境设定，共需要完成9个步骤的设置工作，如图3-1所示。
图3-1 Kdevelop设置 图3-2 选择语法高亮风格
单击―Kdevelop设置欢迎画面对话框中的【下一步】按钮开始进行Kdevelop的设定。Kdevelop设置的第二项设定为“选择语法高亮风格”，这里选择缺省的“Kdevelop 2.0 风格”，如图3-2所示。
选择喜欢的语法高亮表示风格后，单击【下一步】按钮进入“用户交换界面模式”的选择窗口，如图3-3所示。
同样选择好用户交换界面模式后，单击【下一步】按钮进入“Kdevelop中所使用的工具检测窗口”，如图3-4所示。