Linux C++学习：从零开始的入门指南

在本指南中，我们将从零开始，逐步深入了解如何在Linux系统上使用C++编程语言。从Linux系统基础、C++语言特性、到实际编程实践，我们将全面覆盖。

什么是 Linux

Linux 是一种开源的类 UNIX 操作系统，以其稳定性、可靠性和安全性著称。广泛应用于服务器、嵌入式设备、超级计算机等多个领域。

Linux 版本与发行版

Linux拥有多个版本和发行版。其中，Ubuntu 和 Linux Mint 是桌面环境的热门选择，而 Debian 和 Red Hat 则在服务器领域享有盛誉。为了在 Linux 系统中安装开发环境，以下是通用步骤：

sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-toolchain-r/test
sudo apt-get update
sudo apt-get install g++ build-essential

这些命令适用于多种发行版，用于安装GCC编译器和其他必要的开发工具。

C++ 的历史与特点

C++ 是一种通用的、多范式程序设计语言，融合了面向过程与面向对象编程的特有优势，由 Bjarne Stroustrup 为扩展C语言而创建。

变量与数据类型

C++ 支持多种数据类型，包括基本类型（如 int、float、char）和复合类型（如数组、结构体、类）。

int a = 10;
float b = 3.14;
char c = 'A';

控制结构

控制结构包括循环（如 for、while）和条件语句（如 if...else），用于控制程序流程。

int i = 0;
while (i < 5) {
    cout << i << endl;
    i++;
}

函数与参数传递

函数是封装可重用代码的区块，支持参数传递和返回值。

int add(int x, int y) {
    return x + y;
}

编写第一个 C++ 程序

下面是简单的 C++ 程序，用于输出 "Hello, World!"：

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

使用 GCC 编译器编译源代码

使用 GCC 编译器将 C++ 源代码编译为可执行文件：

g++ -o hello hello.cpp

运行编译后的程序

在终端中运行编译后的可执行文件：

./hello

文件系统结构

Linux 采用树形文件系统结构，根目录（/）下包含子目录和文件。

创建、修改、删除文件与目录

使用 mkdir 创建目录，touch 创建文件，rm 删除文件或目录：

mkdir new_dir
touch new_file.txt
rm -r deleted_dir

文件权限管理

文件权限决定了用户是否可以读取、写入或执行文件或目录。使用 chmod 和 chown 来修改权限和所有者：

chmod 644 new_file.txt  # 读权限给所有者，写权限仅给所有者
chown your_username:new_group new_file.txt

了解常见的编译与运行时错误

C++ 编译器会检查语法错误，运行时错误可能由逻辑错误或异常引起。

使用 gdb 进行调试

gdb 是一个强大的调试器，用于分析和调试程序。

gdb ./hello

在 gdb 中，可以设置断点、单步执行代码、查看变量值等。

设计项目需求

假设我们想要实现一个程序，计算并输出输入数字的平方。

编写与测试代码

#include <iostream>

int main() {
    int num;
    std::cout << "请输入一个数字: ";
    std::cin >> num;
    int square = num * num;
    std::cout << "数字的平方是: " << square << std::endl;
    return 0;
}

项目部署与运行在 Linux 系统上

将程序编译为可执行文件后，在 Linux 系统上运行：

g++ -o square_calculator square_calculator.cpp
./square_calculator

至此，我们已经从零开始，逐步学习了如何在 Linux 系统上使用 C++ 编程。希望这份指南能帮助你构建坚实的编程基础，并在实际项目中应用这些知识。