從windows到linux -- 編程篇 -- cygwin,在win中開(kāi)發(fā)linux程序
乾坤一笑[smileonce] smileonce@126.com 2004-7-23
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很多用windows的朋友不習慣于用linux的開(kāi)發(fā)環(huán)境。雖然很樂(lè )意嘗試一下，但是往往怕linux系統打亂了自己的正常生活：1〉裝linux系統 把windows系統給搞壞了，導致自己無(wú)法正常生活；2>linux開(kāi)發(fā)上手太難，寫(xiě)出第一個(gè)helloworld不亞于java的難度，環(huán)境配 置摸不著(zhù)頭腦。對于此，我的看法是：路不管平還是陡，終歸你要走的，如果你愿意投入到linux開(kāi)發(fā)的社群中來(lái)，不會(huì )安裝linux系統，不會(huì )配置工作環(huán) 境是不能想象的。(事實(shí)上，確實(shí)要了解很多東西的原理，不然很難排錯：諸如，硬盤(pán)引導器的引導原理、分區結構原理及l(fā)inux分區結構和文件系統、環(huán)境變 量的設置、種類(lèi)繁多的壓縮包安裝包的解壓安裝方法、用戶(hù)管理權限管理等常用命令、以至于驅動(dòng)安裝系統中文化等等異?，嵥榈臇|東)。
本文試圖跳過(guò)這個(gè)難走的步驟，啟用一個(gè)win環(huán)境下的linux仿真器（和linux下面的命令行開(kāi)發(fā)環(huán)境基本一致），用短短的20分鐘的時(shí)間，教你做出 一個(gè)純正的linux下gcc編譯的helloworld。就象是買(mǎi)點(diǎn)心前先嘗嘗味道，不也是一件很愉快的事情么？(注：cygwin事實(shí)上不僅有此模擬 功能，它也是移植unix<-->win程序的一個(gè)很有效的工具，也有人用它來(lái)做嵌入式系統開(kāi)發(fā))
一、cygwin是什么？
這個(gè)問(wèn)題你最好google一下"cygwin的歷史",或許能夠獲得更為詳盡的答案。簡(jiǎn)而言之，cygwin是一個(gè)在windows平臺上運行的 linux模擬環(huán)境，是cygnus solutions公司開(kāi)發(fā)的自由軟件（該公司開(kāi)發(fā)了很多好東西，著(zhù)名的還有eCos，不過(guò)現已被Redhat收購）。插一句廢話(huà)，很多朋友不明白 linux和unix的區別和聯(lián)系，在此也簡(jiǎn)要介紹一下。UNIX是一個(gè)注冊商標，是要滿(mǎn)足一大堆條件并且支付可觀(guān)費用才能夠被授權使用的一個(gè)操作系統; linux是unix的克隆版本，是由其創(chuàng )始人Linus和諸多世界知名的黑客手工打造的一個(gè)操作系統。為什么linux和unix之間有很多軟件可以很輕松的移植？因為linux也滿(mǎn)足POSIX規范,所以在運行機制上跟unix相近。
以下引用網(wǎng)上的一段話(huà)（出處：http://blog.csdn.net/glock18/archive/2004/07/10/38275.aspx），
用于說(shuō)明cygwin的工作機制：cygnus當初首先把gcc，gdb，gas等開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行了改進(jìn)，使他們能夠生成并解釋win32的目標文件。然 后，他們要把這些工具移植到windows平臺上去。一種方案是基于win32 api對這些工具的源代碼進(jìn)行大幅修改，這樣做顯然需要大量工作。因此，他們采取了一種不同的方法——他們寫(xiě)了一個(gè)共享庫(就是cygwin dll)，把win32 api中沒(méi)有的unix風(fēng)格的調用（如fork,spawn,signals,select,sockets等）封裝在里面，也就是說(shuō)，他們基于 win32 api寫(xiě)了一個(gè)unix系統庫的模擬層。這樣，只要把這些工具的源代碼和這個(gè)共享庫連接到一起，就可以使用unix主機上的交叉編譯器來(lái)生成可以在 windows平臺上運行的工具集。以這些移植到windows平臺上的開(kāi)發(fā)工具為基礎，cygnus又逐步把其他的工具（幾乎不需要對源代碼進(jìn)行修改， 只需要修改他們的配置腳本）軟件移植到windows上來(lái)。這樣，在windows平臺上運行bash和開(kāi)發(fā)工具、用戶(hù)工具，感覺(jué)好像在unix上工作。 關(guān)于cygwin實(shí)現的更詳細描述，請參考http://cygwin.com/cygwin-ug-net/highlights.html
二、cygwin的安裝。
cygwin的安裝文件很容易通過(guò)google找到。目前國內的網(wǎng)站上有"網(wǎng)絡(luò )安裝版"和"本地安裝版"兩種。標準的發(fā)行版應該是 網(wǎng)絡(luò )安裝版。兩者并無(wú)大不同，下面介紹一下安裝的過(guò)程。
step1. 下載后，點(diǎn)擊安裝文件(setup.exe)進(jìn)行安裝，第一個(gè)畫(huà)面是GNU版權說(shuō)明，點(diǎn)"下一步(N)—>"，
進(jìn)入安裝模式選擇畫(huà)面。
step2. 安裝模式有"Install from Internet"、"Download form Internet"、
"Install from Local Directory" 三種。"Install form Internet"就是直接從internet上裝，適用于網(wǎng)速較快的情況。如果你和我一樣網(wǎng)速不是很快，或者說(shuō)裝過(guò)之后想把下載的安裝文件保存起來(lái)，下次不再下載了直接安裝，就應該選擇"Download form Internet"，下載安裝的文件（大約40M左右）。
事實(shí)上，所謂的"本地安裝版"，也是別人從網(wǎng)上下載全部文件后打的包(適用于中國國情嘛^_^)
step3. 接下來(lái)是選擇安裝目的路徑和安裝源文件所在的路徑，之后就進(jìn)入了選擇安裝包所在的路徑。
注意了阿，這里可是重頭戲。我第一安裝的時(shí)候就是沒(méi)有看清這一步，結果沒(méi)有把gcc裝進(jìn)去，導致沒(méi)法編譯文件。
+ All Default
+ Admin Default
....
+ Devel Default
+ Editors Default
....
如上圖所示，你在這個(gè)TreeView的某個(gè)節點(diǎn)上雙擊，就可以改變它的狀態(tài)，如Default、Install、Uninstall、Reinstall四種狀態(tài)。默認的都是Default狀態(tài)，很多工具的默認狀態(tài)都是不安裝。
在這里我選擇了在A(yíng)ll這一行上后面的Default上點(diǎn)Install，全部安裝，以免后患。（注意：這里的樹(shù)形控件和win下面的不同，你試試點(diǎn)在A(yíng)ll上點(diǎn) 和 在A(yíng)ll這一行后面的Default上點(diǎn)，會(huì )有不同的響應）
step4. 點(diǎn)下一步，安裝成功。它會(huì )自動(dòng)在你的桌面上建立一個(gè)快捷方式。
好了，下面就開(kāi)始我的linux旅程了。雙擊cygwin的快捷方式進(jìn)入系統。
首先介紹幾個(gè)簡(jiǎn)單的linux命令。
pwd 顯示當前的路徑
cd 改變當前路徑，無(wú)參數時(shí)進(jìn)入對應用戶(hù)的home目錄
ls 列出當前目錄下的文件。此命令有N多參數，比如ls -al
ps 列出當前系統進(jìn)程
kill 殺死某個(gè)進(jìn)程
mkdir 建立目錄
rmdir 刪除目錄
rm 刪除文件
mv 文件改名或目錄改名
man 聯(lián)機幫助
less 顯示文件的最末幾行
由于linux下面的命令大多都有很多參數，可以組合使用。所以，每當你不會(huì )或者記不清楚改用那個(gè)參數，那個(gè)開(kāi)關(guān)的時(shí)候，可以用man來(lái)查找，比如，我想查找ls怎么使用，可以鍵入
$ man ls
系統回顯信息如下：
LS(1) FSF LS(1)
NAME
ls - list directory contents
SYNOPSIS
ls [OPTION]... [FILE]...
DESCRIPTION
List information about the FILEs (the current directory by
default). Sort entries alphabetically if none of -cftuSUX
nor --sort.
-a, --all
do not hide entries starting with .
-A, --almost-all
do not list implied . and ..
-b, --escape
print octal escapes for nongraphic characters
--block-size=SIZE
use SIZE-byte blocks
:
很全是吧，嘿嘿。
好了，多說(shuō)無(wú)意，讓我們來(lái)寫(xiě)一個(gè)hello world程序。
# cd
進(jìn)入了/home/administrator目錄，我當前的登陸賬號是administrator
# mkdir source
建立一個(gè)叫做source的子目錄
# cd source
進(jìn)入 /home/administrator/source
# vim hello.c
啟動(dòng)vim編輯器，來(lái)編寫(xiě)程序。好了，現在有必要簡(jiǎn)要介紹一下vim。
在linux界，有兩大編輯器最有歷史。其一是vi，其二是emacs。vi現在已經(jīng)演化成了vim，比當前的vi更為強大。vim和emacs是兩種截然不同的東西，vim強調用簡(jiǎn)潔的命令來(lái)完成功能，無(wú)論是查找、替換、
正則表達式匹配、編譯、鏈接、排錯、函數間跳轉等等等等都在命令行中完成，并且它把方向鍵也集成在了hjkl四個(gè)鍵之上，可以說(shuō)，用了vim基本上可以不用鼠標了:p emacs則是在功能強大上做文章，版本控制、模擬多種編輯環(huán)境、對文本進(jìn)行各種操作，可謂之一個(gè)強大的文本處理系統。emacs是用諸如Ctrl+ Alt+K 之類(lèi)的組合鍵來(lái)控制的；vim則是用se(set 的縮寫(xiě))等簡(jiǎn)潔命令來(lái)控制的。
由于cygwin中只提供了vim(能不能自己裝emacs我還沒(méi)有試過(guò))，我們就先體驗一下vim吧:p
vim加載文本文件后分為命令模式和插入模式兩種。插入模式，顧名思義就是輸入編輯文本；命令模式，則是輸入各種vim的控制命令，常用的有：
i 進(jìn)入編輯模式
h 左移
j 下移
k 上移
l 右移
w 存盤(pán)
q 退出
！ 強調執行
有些命令是可以組合使用的，如果你修改了某個(gè)文件，想存盤(pán)退出，則可以使用wq；如果你想放棄存盤(pán)，直接退出則可以使用q! 好了大家體驗一下吧，記?。簭木庉嬆Ｊ酵嘶孛钅Ｊ桨?Esc"，再按":"，在輸入指令，從命令模式進(jìn)入編輯模式用i，初次使用vim肯定很難受，嘿嘿，不過(guò)用多了就習慣了，確實(shí)很省勁。
我們編輯hello.c文件，輸入：
#include
int main(void) {
printf( "Hello World!");
}
然后，輸入wq命令退到命令行。
輸入編譯指令：
# gcc hello.c -o hello
編譯成功后可以看一下
# ls
看到hello.exe了吧，嘿嘿。
好，讓我們運行看看。
# ./hello
效果如何？不錯吧？ :)
okey，現在玩一個(gè)C++的hello world，
# vim world.cpp
輸入：
#include
using namespace std;
void main() {
cout << "Hello World!";
}
編譯C++程序要用g++
# g++ world.cpp -o world
運行一下哈，
# ./world
如何，效果不錯吧？諸位都是高手，走到這步應該編些簡(jiǎn)單程序都不成問(wèn)題了吧:p
好了，關(guān)于如何編寫(xiě)makefile文件，如何用gdb下次再說(shuō)了。
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