從windows到linux -- 編程篇 -- cygwin,在win中開發(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(xí)慣于用linux的開發(fā)環(huán)境。雖然很樂意嘗試一下，但是往往怕linux系統(tǒng)打亂了自己的正常生活：1〉裝linux系統(tǒng) 把windows系統(tǒng)給搞壞了，導(dǎo)致自己無法正常生活；2>linux開發(fā)上手太難，寫出第一個helloworld不亞于java的難度，環(huán)境配 置摸不著頭腦。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開發(fā)的社群中來，不會安裝linux系統(tǒng)，不會配置工作環(huán) 境是不能想象的。(事實上，確實要了解很多東西的原理，不然很難排錯：諸如，硬盤引導(dǎo)器的引導(dǎo)原理、分區(qū)結(jié)構(gòu)原理及l(fā)inux分區(qū)結(jié)構(gòu)和文件系統(tǒng)、環(huán)境變 量的設(shè)置、種類繁多的壓縮包安裝包的解壓安裝方法、用戶管理權(quán)限管理等常用命令、以至于驅(qū)動安裝系統(tǒng)中文化等等異?，嵥榈臇|東)。
本文試圖跳過這個難走的步驟，啟用一個win環(huán)境下的linux仿真器（和linux下面的命令行開發(fā)環(huán)境基本一致），用短短的20分鐘的時間，教你做出 一個純正的linux下gcc編譯的helloworld。就象是買點心前先嘗嘗味道，不也是一件很愉快的事情么？(注：cygwin事實上不僅有此模擬 功能，它也是移植unix<-->win程序的一個很有效的工具，也有人用它來做嵌入式系統(tǒng)開發(fā))
一、cygwin是什么？
這個問題你最好google一下"cygwin的歷史",或許能夠獲得更為詳盡的答案。簡而言之，cygwin是一個在windows平臺上運行的 linux模擬環(huán)境，是cygnus solutions公司開發(fā)的自由軟件（該公司開發(fā)了很多好東西，著名的還有eCos，不過現(xiàn)已被Redhat收購）。插一句廢話，很多朋友不明白 linux和unix的區(qū)別和聯(lián)系，在此也簡要介紹一下。UNIX是一個注冊商標(biāo)，是要滿足一大堆條件并且支付可觀費用才能夠被授權(quán)使用的一個操作系統(tǒng); 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操作系統(tǒng)。為什么linux和unix之間有很多軟件可以很輕松的移植？因為linux也滿足POSIX規(guī)范,所以在運行機(jī)制上跟unix相近。
以下引用網(wǎng)上的一段話（出處：http://blog.csdn.net/glock18/archive/2004/07/10/38275.aspx），
用于說明cygwin的工作機(jī)制：cygnus當(dāng)初首先把gcc，gdb，gas等開發(fā)工具進(jìn)行了改進(jìn)，使他們能夠生成并解釋win32的目標(biāo)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——他們寫了一個共享庫(就是cygwin dll)，把win32 api中沒有的unix風(fēng)格的調(diào)用（如fork,spawn,signals,select,sockets等）封裝在里面，也就是說，他們基于 win32 api寫了一個unix系統(tǒng)庫的模擬層。這樣，只要把這些工具的源代碼和這個共享庫連接到一起，就可以使用unix主機(jī)上的交叉編譯器來生成可以在 windows平臺上運行的工具集。以這些移植到windows平臺上的開發(fā)工具為基礎(chǔ)，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。這樣，在windows平臺上運行bash和開發(fā)工具、用戶工具，感覺好像在unix上工作。 關(guān)于cygwin實現(xiàn)的更詳細(xì)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google找到。目前國內(nèi)的網(wǎng)站上有"網(wǎng)絡(luò)安裝版"和"本地安裝版"兩種。標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)行版應(yīng)該是 網(wǎng)絡(luò)安裝版。兩者并無大不同，下面介紹一下安裝的過程。
step1. 下載后，點擊安裝文件(setup.exe)進(jìn)行安裝，第一個畫面是GNU版權(quán)說明，點"下一步(N)—>"，
進(jìn)入安裝模式選擇畫面。
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，或者說裝過之后想把下載的安裝文件保存起來，下次不再下載了直接安裝，就應(yīng)該選擇"Download form Internet"，下載安裝的文件（大約40M左右）。
事實上，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。我第一安裝的時候就是沒有看清這一步，結(jié)果沒有把gcc裝進(jìn)去，導(dǎo)致沒法編譯文件。
+ All Default
+ Admin Default
....
+ Devel Default
+ Editors Default
....
如上圖所示，你在這個TreeView的某個節(jié)點上雙擊，就可以改變它的狀態(tài)，如Default、Install、Uninstall、Reinstall四種狀態(tài)。默認(rèn)的都是Default狀態(tài)，很多工具的默認(rèn)狀態(tài)都是不安裝。
在這里我選擇了在All這一行上后面的Default上點Install，全部安裝，以免后患。（注意：這里的樹形控件和win下面的不同，你試試點在All上點 和 在All這一行后面的Default上點，會有不同的響應(yīng)）
step4. 點下一步，安裝成功。它會自動在你的桌面上建立一個快捷方式。
好了，下面就開始我的linux旅程了。雙擊cygwin的快捷方式進(jìn)入系統(tǒng)。
首先介紹幾個簡單的linux命令。
pwd 顯示當(dāng)前的路徑
cd 改變當(dāng)前路徑，無參數(shù)時進(jìn)入對應(yīng)用戶的home目錄
ls 列出當(dāng)前目錄下的文件。此命令有N多參數(shù)，比如ls -al
ps 列出當(dāng)前系統(tǒng)進(jìn)程
kill 殺死某個進(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(jī)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(shù)，可以組合使用。所以，每當(dāng)你不會或者記不清楚改用那個參數(shù)，那個開關(guān)的時候，可以用man來查找，比如，我想查找ls怎么使用，可以鍵入
$ man ls
系統(tǒng)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，多說無意，讓我們來寫一個hello world程序。
# cd
進(jìn)入了/home/administrator目錄，我當(dāng)前的登陸賬號是administrator
# mkdir source
建立一個叫做source的子目錄
# cd source
進(jìn)入 /home/administrator/source
# vim hello.c
啟動vim編輯器，來編寫程序。好了，現(xiàn)在有必要簡要介紹一下vim。
在linux界，有兩大編輯器最有歷史。其一是vi，其二是emacs。vi現(xiàn)在已經(jīng)演化成了vim，比當(dāng)前的vi更為強(qiáng)大。vim和emacs是兩種截然不同的東西，vim強(qiáng)調(diào)用簡潔的命令來完成功能，無論是查找、替換、
正則表達(dá)式匹配、編譯、鏈接、排錯、函數(shù)間跳轉(zhuǎn)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四個鍵之上，可以說，用了vim基本上可以不用鼠標(biāo)了:p emacs則是在功能強(qiáng)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，可謂之一個強(qiáng)大的文本處理系統(tǒng)。emacs是用諸如Ctrl+ Alt+K 之類的組合鍵來控制的；vim則是用se(set 的縮寫)等簡潔命令來控制的。
由于cygwin中只提供了vim(能不能自己裝emacs我還沒有試過)，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
q 退出
！ 強(qiáng)調(diào)執(zhí)行
有些命令是可以組合使用的，如果你修改了某個文件，想存盤退出，則可以使用wq；如果你想放棄存盤，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，不過用多了就習(xí)慣了，確實很省勁。
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(xiàn)在玩一個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(yīng)該編些簡單程序都不成問題了吧:p
好了，關(guān)于如何編寫makefile文件，如何用gdb下次再說了。
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