2023-02 补充课：Git 操作（校内 GitLab 配置与第一次作业布置）

内容梗概

这是国庆/军训停课两三周后的恢复课，主体是带着学生现场完成作业环境的搭建。课程作业平台从 Gitee 迁移到学校内部的 GitLab（git.cuc.edu.cn），老师现场指导学生注册激活账号、加入课程小组、创建个人仓库、配置 Personal Access Token、克隆仓库、建立 0x01 分支。随后布置并讲解了第一次作业：把英文字符串先做 ROT13 加密再做 ASCII 十六进制编码（以及反向解码），借此复习 Python 基本数据类型与类型转换（ord、hex、切片、循环遍历字符串）。课后留出了大量现场答疑时间，排查了 VPN、代理、token、仓库权限（Owner/Developer 继承问题）等一系列实际故障。

知识点详解

1. 作业平台：校内 GitLab（git.cuc.edu.cn）

• 此前用 Gitee，因其有用户数量和仓库体积限制，本学期迁移到学校内部的 GitLab：git.cuc.edu.cn（约 01:10）。
• 该站点**仅限校园网访问**；在校外或连 WiFi 时需先登录学校 VPN：vpn.cuc.edu.cn（约 04:30、40:58）。
• 登录方式：用**学号 + 平时上网的密码**登录即完成"激活"（约 06:50）。
• 若登录时报 LDAP 错误（红字提示无法登录）：需先登录融合服务门户 espace（i.cuc.edu.cn），在"认证设置"中**绑定邮箱（最好是学校邮箱，不要用 QQ 邮箱）**——未绑定邮箱的账号无法被授权进入代码仓库（约 08:20、17:16）。
• 登录后建议开启**两步验证（2FA）**（约 15:51）。
• 用户名（username）必须先改成自己的学号：右上角头像 → Edit profile → Account → 修改 username → Update。老师的脚本靠学号自动把学生加进课程小组；加组完成后可随意改回个性化 ID，因为系统内部用 uid 唯一标识用户（约 15:00–17:10）。

2. 课程小组与仓库结构

• 课程小组名为"2023年Python程序设计"，学生被加入后可见（约 02:40）。
• 组内有黄老师写的校内 GitLab 使用说明仓库，可供预习（约 25:48）。
• 仓库组织方式（与往年不同）：每人一个以自己姓名全拼命名的仓库，整学期复用；每次作业一个分支，命名为 0x01、0x02、0x03……老师按分支名爬取批改（约 26:40、43:15、44:20）。
• 创建仓库：New project → 创建空仓库（Create blank project）→ Project name 用姓名全拼，其余保持默认（自动初始化 README、Private 级别）→ Create（约 28:16–29:40）。

3. HTTPS + Access Token 认证（重点）

• 校内 GitLab 只能用 HTTPS，不能用 SSH（出于安全考虑，SSH 是远程登录协议，防火墙规则难写），因此不能配置 SSH key，要改用 Access Token（约 30:20–31:15）。
• 两种 token（约 31:20–33:00）：
• Project Access Token：仓库内 Settings → Access Tokens 配置，仅对当前仓库有效；
• Personal Access Token：右上角用户头像 → Preferences（首选项）→ Access Tokens 配置，对用户名下所有仓库有效。推荐用 Personal（省事）。
• 创建 token 的要点（约 33:00–36:10）：
• Token name 务必写自己的真实姓名——它会显示在每次 commit 的作者位置，乱写会很难看；
• 把过期日期（Expiration date）删掉，否则默认一个月后过期，届时会莫名其妙连不上；
• 权限（Scopes）只需勾选**读仓库和写仓库两项**（read_repository / write_repository），其余是访问 GitLab API 用的（老师批量拉人进组的脚本才需要 API 权限）；
• token 只在创建后显示一次，点 Create 后不要急着动页面，点"眼睛"图标显示并立即复制，妥善保存（如发到微信文件传输助手）。
• 拼接带认证的克隆 URL（约 37:57–40:10）：

https://oauth2:<你的token>@git.cuc.edu.cn/<组>/<仓库>.git

• 在 https:// 之后插入 oauth2:（OAuth2 是著名第三方认证协议，可扩展阅读）作为"用户名"，: 后接 token 作为"密码"，再用 @ 与域名隔开；
• 冒号和 @ 必须是英文符号，用中文冒号会导致失败；
• 这种 协议://用户名:密码@域名/路径 的形式源自早期 FTP 的用法（额外知识）。

4. 克隆与分支操作

• 克隆方式一：TortoiseGit（小乌龟）——文件夹空白处右键 → 克隆 → 粘贴拼接好的 URL → OK。注意 SSH 私钥（Load Putty Key）一栏再也不用了（约 40:10–40:55）。
• 克隆方式二：命令行——在目标目录下执行 git clone <拼接好的URL> [目录名]（约 41:50）。
• 克隆失败排查（约 40:55、42:17）：
• 报红框错误 → 多半**没登 VPN**；
• 登了 VPN 仍报同样的错 → 检查是否给 Git 或系统配过**代理（科学上网）**，代理会把流量导到境外 IP，VPN 等于白登，必须排除所有代理干扰（包括全局代理）。
• 创建并切换分支（约 43:45–45:30）：
• 小乌龟：右键 → TortoiseGit → Create Branch（创建分支），命名 0x01 → OK；再右键 → Switch/Checkout（切换/检出）→ 下拉选 0x01 → OK。创建和切换是两个独立步骤，创建后仍在 main 分支上，必须再切换；
• 命令行：git checkout -b 0x01——一条命令同时完成"创建 + 切换"（小乌龟界面底部也能看到等效命令）；已存在的分支要切回去只用 git checkout 0x01，不要再加 -b（-b 是创建新分支）；
• Mac 用户没有小乌龟，直接用终端执行上述命令行即可（约 46:25）。
• 切换分支后，提交（commit）会落在当前分支上而非 main（约 45:50）。
• 提交与推送（约 1:13:32）：add → commit → push；首次 push 时远端尚无该分支，push 会自动在远端创建 remote branch 0x01。

5. 环境相关补充

• 写代码环境：装 Python + VS Code（也可用 PyCharm 或 Anaconda，自选）（约 19:10、52:00）。
• 下载 Python：Windows 选 64 位 installer（recommended）；macOS 只有一个选项（约 51:10）。
• Mac 上要用 python3 和 pip3，不能输 python：macOS 系统自带 Python 2 占用了 python 这个名字，手动安装的 Python 3 用 python3 区分（约 49:20–50:30）。
• VS Code 技巧：用 VS Code "打开文件夹"打开仓库后，内置终端（快捷键 Ctrl + ）会**自动 cd 到该文件夹**，无需手动切换路径；Windows 的 cmd 不认ls，要用dir`（约 1:07:59–1:09:00）。

6. 作业涉及的语言知识

• 字符串单/双引号都可以，但**不要混用**，选定一种风格就贯穿始终（约 59:10–1:00:20）。
• 字符串是**可迭代对象**：for char in confession: 逐个取出字符，无需像 C 语言那样用 i = 0; i++ 做索引（约 1:00:50–1:02:10）。
• 内置函数 ord(x)：把单个字符转成整数（如大写 I → 73）（约 1:02:15–1:03:45）。
• 内置函数 hex(x)：把整数转成**带 0x 前缀的小写十六进制字符串**（约 1:03:47–1:04:35）。
• 字符串切片 s[start:end]：半开区间，取到 end-1；start 为 0 可省略，取到结尾时 end 可省略。作业中用 [2:] 去掉 hex() 结果的 0x 前缀（约 1:04:45–1:06:45）。
• 字符串拼接可用 +=（如 message += t）（约 1:07:17）。
• VS Code 中演示了 GitHub Copilot（GPT-4）自动补全，教育优惠可申请（顺带提及，约 1:06:58）。

示例与演示

第一次作业：ROT13 + ASCII 十六进制 编解码器（约 53:40 起）

• 作业要求：写一个"神秘数字"生成器/解析器——把任意英文字符串（示例 "I love python"）先经 ROT13 加密，再转成 ASCII 码的十六进制小写字符串（编码）；并能把这串十六进制还原回原文（解码）。编码和解码都要写；先 ROT13 再 ASCII 或先 ASCII 再 ROT13 均可，只要编解码能对上。
• 背景知识：ASCII 码表（大写 A = 65，小写 a = 97）；凯撒密码平移思想，ROT13 即平移 13 位（A↔N、B↔O、C↔P），因字母共 26 个，ROT13 加密和解密是同一个操作（约 54:00–57:50）。
• 课上示例代码（example.py）要点：
• confession = 'I love python'，message = '' 初始化空结果串；
• for char in confession: 逐字符取出；
• number = ord(char) 转成整数；
• hex(number)[2:] 转十六进制并切片去掉 0x 前缀；
• message += ... 拼接到结果串；python example.py 运行输出编码结果。
• 作业框架（老师已搭好，完形填空式）：提供 encode(message) 与 decode(message) 两个函数骨架，内部调用三个待完成的函数：rot13()、ASCII 编码、ASCII 解码。encode = 先 ROT13 再 ASCII 编码；decode 顺序相反（先 ASCII 解码再 ROT13）。其中 ASCII 编码部分基本可直接搬示例代码，实际只需新写约两个函数（约 1:09:35–1:12:35）。
• 提交方式：代码放到本地仓库，在 0x01 分支上 commit 并 push 到自己的仓库即可，老师按分支爬取批改。下节课会先讲完整答案才到截止时间，不会写不用有压力，但鼓励自己动脑（约 1:15:42）。
• 参考往届：可去课程组里看师兄师姐的仓库结构（一个仓库、多次作业多个分支）（约 26:15）。

现场答疑中暴露的典型故障（约 1:17:00–1:39:26）

• Ask a project Owner or Maintainer to create a default branch：学生 push 报权限错误。原因是**仓库权限继承自小组权限**——学生在小组里是 Developer，不是各自仓库的 Owner/Maintainer，导致无法初始化默认分支。这是平台机制问题，老师课后去研究批量把学生设为各自仓库 Owner。
• 有学生误删了 main 分支，报 default branch main does not exist。
• 小乌龟本身损坏（证书找不到 / service not found）：需重装或改用命令行。
• URL 拼接错误（协议写错、token 复制错）：逐项核对 URL 与 token。
• 克隆后文件夹上没有绿色勾号图标：那是资源管理器的图标覆盖层，可能被第三方桌面插件抢占，不影响使用，无需处理。

重点与难点

• 必须先连校园网/VPN，且**关闭一切代理**，否则克隆一定失败——这是本课最高频的坑。
• 绑定学校邮箱（融合门户认证设置）是登录校内 GitLab 的前置条件，LDAP 报错都源于此。
• **username 先改成学号**再让老师拉进组；token 的 name 写真名；这两个"命名"要求都直接影响老师收作业。
• Personal vs Project Access Token 的区别要能分清；token 只显示一次，务必当场复制保存；删掉过期时间；只勾读写仓库两项权限。
• URL 拼接格式 https://oauth2:TOKEN@域名/路径 中**符号必须是英文**（中文冒号是不行的）。
• 创建分支 ≠ 切换分支：小乌龟要两步；命令行 git checkout -b 一步到位；已存在的分支切回时不能再加 -b。每次作业务必在 0x01 分支上提交，不要提到 main。
• 分支命名必须是 0x01、0x02……，这是批改脚本的约定。
• hex() 结果带 0x 前缀且返回的是字符串；切片 [2:] 去前缀是"半开区间 + 省略端点"两个知识点的复合运用。
• 不要合并（merge）分支，各作业分支保持独立。

关联内容

• 前置知识：依赖"基本数据类型基础"章节（数字、字符串、类型转换、ord/hex、切片、可迭代对象），老师明确说本次作业就是督导大家补看该章节视频；同时默认学生有 C 语言基础（循环索引、ASCII 编码）。
• 与《计算机系统原理与维护》课的关联：Git 收作业的方式沿袭自该课；但分支用法不同（当年不是一人一仓多分支），且当年用 SSH key + 小乌龟，本课改用 HTTPS + token（小乌龟的私钥选项不再使用）。
• 与第 10 章（第三方库与虚拟环境）的关联：课上提到 pip/pip3、Anaconda 安装、国内环境下 Mac 的 python3/pip3 区分，与环境搭建章节呼应。
• 后续衔接：本次作业的完整答案将在下一节课讲解，之后才到提交截止时间；以后每次作业均按本课建立的流程（克隆 → 建 0xNN 分支 → 写代码 → commit → push）进行。
• 扩展阅读：OAuth2 认证协议；凯撒密码与 ROT13；GitLab API（老师批量拉人脚本的原理）。