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的形式展現給最終用戶。例如,VS2005集成了編輯器,宏匯編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。但是,這種商業模式,直接導致用戶可定制性差,不利於自動化,集成第三方工具的能力弱。例如,無法定制一些宏來處理一些重復操作;體會不到自動化makefile一步到位快感;無法遠程登錄到服務器上進行開發;無法使用某種”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。可以說,良好的商業支持和傻瓜式開發,是它們主要的優點。
在linux下,開發工具被切割成一個個獨立的小工具。各自處理不同的問題。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)用來編譯和鏈接程序的,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,我們是很有必要了解的: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,它們將成為你手中的利器。
本文主要是一些針對LINUX下開發工具使用的經驗之談。由於,工具品種繁多,我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,但是使用起來比較簡單,而且目前還算不上主流。所以,它們將不被著重介紹。同時,本文也不打算寫成各個工具的操作手冊,只著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。
正文
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)減少不必要的編輯動作,減少編輯的時間。
一切能夠無二義性描述出來的編輯任務,都可以而且應該能被自動化。例如,每一個C++程序都會有一個main函數;我們在定義.h文件時,都希望加入一些預處理指令#define來幫我們解決重復引用同一個頭文件而帶來的麻煩。鼠標操作總是比鍵盤操作要慢的。這方面EMACS做得可算是到了極致。所以, EMACS用戶經常會吹噓:他們編輯的速度等同於他們思考的速度。
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)用戶可定制性高。
如果想長期從事研發, 特別是linux/unix下研發的話,那麼你很有必要學好一個功能足夠的編輯器。有這麼一句話:Linux下程序員分為三種,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。我們這裡所說的emacs指的是GNU emacs,而非Xemacs。由於它的開放性,我們可以把它打造成一個功能強大的IDE。我們在安裝好CGYwin之後,也可以在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作系統。我們可以用它來寫編程,寫wiki,收發郵件等等。EMACS主要是通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。由於是純鍵盤操作,所以需要記憶大量的快捷鍵;功能強大是通過用戶添加一些擴展包,lisp腳本來實現的。如何正確配置和修改是很需要耐心和技巧的。
編譯器
編譯器首選GCC(GNU COMPILER COLLECTION)。原因有兩個,它是GNU開源的,同時它對標准C++的支持度高達96.15%。而VC++6.0的支持度只有83.43%。 GCC不僅是通常意義上的C或C++的編譯器,它還可以編譯java等其它語言。gcc是gnu c的編譯器,g++是gnu c++的編譯器, 而EGCS(Enhanced GNU Compiler Suite)可以認為是gcc的改進版。
編譯語言從源程序到目標代碼會經過如下幾個階段:源程序->匯編程序->編譯成obj程序->鏈接成最終可執行程序。我們可以通過一條編譯指令來完成所有步驟。也可以分步執行。gcc有三個重要選項-E(只進行預處理), -S(生成匯編代碼), -g(生成帶原代碼調試符號的可執行文件,如果想用gdb調試的話,就應該在編譯時打開這個選項)。
GCC可以看作一個軟件包,除了編譯工具,它還集成了調試器gdb,性能分析工具gcov, gprof。只要我們裝好了GCC,這些強大工具就可以直接使用了。
通過gcov,我們可以查看一個程序,源代碼中每行代碼的運行次數。我們優化運行次數最多的代碼,那麼就可以大大優化程序。使用gcov時,需要打開 GCC的fprofile-arcs和ftest-coverage兩個選項。gcov中常用的選項有-b分支統計信息。
通過gprof工具,我們可以查看函數之間的調用順序,及各個函數運行的時間。我們可以將gprof理解為linux/unix自帶工具time的加強版。使用gprof時,需要打開GCC的pg選項。
gcov和 gprof的共同點是在編譯程序時,加入自己的一些輔助信息,由此來進行程序診斷。除了,這些優化手段,我們還可以使用一些內存洩漏工具,來減少野指針,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。通過GDB和腳本結合,我們可以很好的實現回歸測試。
GDB可以運行於CLI和GUI兩種模式。默認GDB是CLI模式的,我們可以去下載和安裝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工具的所有調試功能,還包括它沒有的功能。它除了支持,我們一般的設置斷點,單步跟蹤,step in, step out, step over等,還有一些強大的功能。在gdb中,我們可以有以下幾種暫停方式:斷點(BreakPoint)、觀察點(WatchPoint)、捕捉點(CatchPoint)、信號(Signals)、線程停止(Thread
Stops)。
下面列舉幾個讓我印象深刻的功能。1)通過 watch指令,可以讓程序在某個變量的值發生變化時,暫停下來。2)通過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)通過until指令,我們可以讓程序在運行到某個程序時暫停下來。4)通過break.. if指令,使得程序在滿足某個bool表達式時,暫停下來。
粘合劑
我想通過“粘合劑”這個詞來表達將多個工具粘合起來的“膠水”。例如,通過shell腳本,我們可以把OS命令,sed指令,awk指令,其它腳本文件等串聯起來,發揮它們的合力。在linux C++編程中,我們不可避免地會使用makefile文件。通過,它我們可以把編譯指令,生成文檔操作,清除操作等等串聯起來。從某種意義上來看,它也相當於一個粘合劑。
makefile的出發點是,維護好一個項目中眾多文件的依賴關系,由此得到一個源程序的拓撲圖。當我們只修改圖中某個結點時,重新編譯時就只需要將拓撲圖中關聯的鏈路進行編譯就好了。由此,大大縮短了編譯的時間。make有兩大概念:dependencies和rules。規則rule即針對每一個依賴關系 dependency定義一個操作規則。這個細粒度的分離,就可以使我們可以定制軟件構建的行為。例如,修改使用的編譯器,修改includepath, 修改libpath, 修改編譯選項等等。我們常見的VC中的nmake,功能和make是類似的。
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說是很不一樣的,我們要特別注意TAB鍵和空格鍵的區別。有很多工具可以用來幫助我們生成Makefile。最出名的就是GNU的autoconf了。一個GNU程序的編寫,需要autoscan, aclocal, autoconf, automake這四個工具。
我們知道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規則指出的操作(一般是copy操作)。而make clean就是執行makefile中的clean規則指出的操作(一般是rm操作)。我們用Eclispe+CDT開發Managed
C++ Project時,它就是通過objects.mk,subdir.mk,sources.mk三個文件來生成Makefile。我們注意觀察編譯時的輸出信息,就可以看到顯示的Makefile文件的內容。
可以說,如果想編譯出跨平台的C++程序,那麼makefile是一種最方便的機制。
OCI公司為Douglas C.Schmidt的ACE,TAO開源社區編寫了一段偉大的perl腳本--MPC。它由平台信息,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做的事情與之類似,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復,經常是一個網頁被多次轉載,而且回答問題時深度不夠。個人找資料的順序是:查看quick start或how to文檔->自帶的幫助(如果看起來不太吃力話)->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,大家可以相互理一下概念,交流一下心得。可惜,我身邊這種氛圍還是不夠。
Linux下開發還可以更友好一些。個人感覺, 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火爆的主要原因,就是它幫用戶搭好一些默認配置。用戶如果想新加一些服務,它們提供了良好,有效地支持。所以,我想我們可以在IDE和現在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,發布一些配置好的環境。尤其是emacs的各種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,各種emacs系統設置), 第三方擴展包(模板template,
編程支持包cedet等)。每一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,我們不能淪為工具的奴隸,不能把一大部分精力浪費在配置工具上。
值得注意的是現在方興未艾的eclipse有向這方面邁進的趨勢。但是,現在emacs已經做得很好了,ecilpse能否超越它,我們還有待觀察。我們可以通過在eclipse上安裝SDT插件來進行C++開發。但是,它目前還不支持調試功能,而且不太穩定,功能不夠強。例如,有時會無故死掉;如果想通過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。
由於本人缺少在linux下進行實際大規模程序的開發經驗,對很多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。
我之前是一個C程序員,而且是個Windows的程序員,在windows下使用VC6.0/VS2005等microsoft的傻瓜式工具工作, 對於那個vc 6.0/vs2005的快捷操作,debug操作是那麼的熟悉,可以說vc 6.0/vs2005是window下開發c/c++最好用的工具了,可以查看調用堆棧,內存變化情況,變量值,另外安裝 visual assist x後讓VC看起來是那麼的完美。
但是windows下寫成代碼到了linux下是有問題的,所以建議在vc中將工具-》選項—》制表符—》制表符大小4,插入空格,另外的問題就是 那個回車換行的問題,例如windows下是0d,0a,到了linux下用vi看到的都是^M,給別人帶來不便,所以如果提交的服務器是linux,而 你是在windows下開發,可以在svn/cvs中進行設置,就可以自動進行dos2unix的轉換,相關的文檔可以查看svn/cvs的相關手冊,其 中都有這樣的設置。
有幸這次我轉到了Linux下開發,有幸認識了linux,但是隨之而來的就是特別頭疼的問題:Linux下使用什麼工具進行編碼,編譯, debug呢??我感到非常的迷茫,然後就是網上大搜索,看到那麼多的網友推薦VIM時,我失望了,特別的失望,然後用VIM敲了一個下午,累的手的麻 了,感到特別的不爽,就像是用左手拿筷子一樣,全身的力量無法施展,所以 我還是計劃再找找看。不過後來我還是找到了適合自己的工具。呵呵,真是太高興了,今天把我自己這幾天搜集的一些資料整理一下,給以後轉向linux的程序 員一點提示吧!
主要的工具如下:
1. vim + ctags + taglist + cscope + cppcomplete + global
這個我也試過了,比較有用的帖子如下:
http://www.linuxsir.org/bbs/showthread.php?t=241578 http://blog.csdn.net/wooin/archive/2007/10/31/1858917.aspx
2.emacs+插件
可以查看
http://blog.163.com/yu_hongchang/blog/static/3989413820081121512613/
這個我沒有試驗,估計和vim一樣,都是命令操作,聽說這個功能強大一些,能夠通過xterm進行調試,這個我之前用過,但是那個xterm真的不怎麼好用,界面,鼠標,我都不喜歡。
3. kdevelop
這個工具做的比較差勁吧,我也不喜歡,比如他的自動補全功能很不爽,比如:有個函數
Int test(int c1,int c2)
當我們敲下 tes時,只能出現test,而後面的參數列表都不能顯示,所以當代碼量比較大,函數參數比較多的時候,我們都記不住參數,沒有參數列表提示,就會覺得很不爽。不過還好,它集成了kgdb可以進行debug.
4.eclipse +cdt
好多人用這個IDE,還算好吧,但是eclipse是個java的,運行速度慢的很,另外單詞補全功能太差勁了,只能補全結構體或者類,在寫下./ ->之後才能補全,另外要按 control+/ 才能補全,不能在敲代碼的同時自動顯示,eclipse對c/c++的支持遠遠不如對JAVA的支持強大,但是我至少認為比在vim中寫要舒服一些,可能 是個人習慣了那個IDE的工作環境。
5.code::blocks
可以查看:
http://www.codeblocks.org/
支持的平台不全,我的是redhat 企業版 5.0,就安裝不上,所以我也沒有能夠一睹它的芳容,可惜啊。
6. anjuta
這個我下載了安裝不上,不知道為什麼,而且要求配置的比較多,也比較麻煩,如果你感興趣,可以看
http://hi.baidu.com/my2008space/blog/item/140de5255fab81084c088d1e.html
7. Kylix
這個沒有試。
8.netbeans
這個也不錯,我裝過試了試,能滿足我的功能,但是可定制稍微差點,但是能滿足需要了,也還不錯吧,如果沒有下面要提到的slick edit,我就會選擇它了。
9.windows ue+ssh
有很多的人用這個方法,我不太喜歡,可能是不喜歡ue那個界面吧,應該和vim之類的類似。
10.slick edit
呵呵,我最終選擇的是這個,很好用,可定制性強,支持的語言多,非常的好用,能夠直接進行debug,而且速度也很快,界面和vc 6.0很相似,是一個唯一可以和 vc 相媲美的工具,但不是免費的,不過還是要感謝那些的黑客,讓這個軟件得到了破解,
你可以通過下面的鏈接下載:
http://www.slickedit.com/content/view/409/239/
下載SlickEdit v14.0.2.2
然後到http://download.csdn.net/source/1481066
去下載破解的文件,然後覆蓋就可以了。
這個工具非常的好用啊,大家可以試一試啊,
這個工具最好的地方就是可以查看memory的情況,這點我喜歡。呵呵
11.編譯工具和DEBUG工具
主要的編譯工具都是gcc,當代碼量大的時候就要寫makefile了,另外的調試工具主要都是gdb,這些可視化的IDE基本都是包裝了gcc, gdb。所以slickedit對於我這種剛轉到Linux,對makefile不熟悉的人來說無疑是一根救命的稻草,能讓我很快的進入工作狀態,當然, 你只是把它當成編輯的工具,也會發現它能大大縮小你編碼的時間,讓你的手不會因為寫代碼而感到疲憊。
終於塵埃落定,以後我要用slickedit來開始我的Linux之旅了。
1. c/c++編譯器 gcc/g++
詳情請參考網站:http://gcc.gnu.org/
2. UML建模工具 Bouml
linux下比較好用的建模工具,相當於windows下的rational rose,具成了程序UML模型設計,代碼編輯,代碼生成功能等功能.
詳情請參考網站:http://bouml.free.fr/
3. makefile文件編寫工具 :autoconf,automake
無論是在Linux還是在Unix環境中,make都是一個非常重要的編譯命令。不管是自己進行項目開發還是安裝應用軟件,
我們都經常要用到make或 make install。利用make工具,我們可以將大型的開發項目分解成為多個更易於管理的模塊,
對於一個包括幾百個源文件的應用程序,但是如果通過查閱make的幫助文檔來手工編寫Makefile,對任何程序員都是一場挑戰。
幸而有GNU 提供的Autoconf及Automake這兩套工具使得編寫makefile不再是一個難題
使用make和 makefile工具就可以輕而易舉的理順各個源文件之間紛繁復雜的相互關系,autoconf,automake一般配合libtool使用。
詳情請參考網站:
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-makefile/ http://www.gnu.org/software/autoconf/ http://www.gnu.org/software/automake/ http://www.gnu.org/software/libtool/
4. 調試工具:gdb
在window下編程,調試工具已經具成到VS環境,在linux/Unix下調試則通過gdb來調試,個人覺得gdb調試比vs調試高效很多。
詳情請參考網站:http://www.gnu.org/software/gdb/
5. 內存洩漏工具:valgrind
對於動則成千上萬行的代碼,很難通過手工的方式去保證內存沒有洩漏,
valgrind通過內存申請、釋放匹配的原則來檢測內存洩漏,內存越界的BUG。當然,良好的編程習慣也是保證代碼質量高效必不可少的條件。
參考網站:http://valgrind.org/
6. 源代碼管理工具:svn
軟件開發不再是個人大師的年代,都是以團隊的方式來開發,如何保證代碼的同步,協同開發,svn給我們提了很好的幫助。
詳情請參考網站:http://svncorp.org/
7. 網絡協議分析工具:wireshark
編寫網絡程序,就不可避免要處理網絡協議,分析網絡數據.wireshark提供了關於網絡層和上層協議的各種信息。
命令行下分析網絡協議可以使用tcpdump.