linux 初级 c编程

### Linux初级C编程知识点概述 #### 一、基础知识 ##### 源程序编译 - **GCC编译器**: 在Linux环境下，最常用的C语言编译器是GNU Compiler Collection (GCC)。它不仅支持C语言，还支持C++、Objective-C、Fortran等多种语言。 - **基本语法**: 编译一个简单的C程序如`hello.c`，可以使用如下命令:`gcc -o hello hello.c`。这里`-o`选项用于指定输出文件名，`hello.c`为源文件名。 - **常用选项**: - `-c`: 仅编译并生成目标文件（.o），不进行链接。 - `-g`: 生成调试信息，便于使用GDB等调试工具进行调试。 - `-Wall`: 显示所有警告信息，有助于发现潜在错误。 ##### Makefile编写 - **概念**: Makefile是一种用来自动化编译过程的脚本文件，可以自动追踪源文件依赖关系，并只重新编译那些需要更新的目标文件。 - **简单示例**: 假设有一个包含多个源文件的小型项目，可以通过Makefile来简化编译流程。 - **规则**: Makefile中的每一条命令都遵循一定的格式，例如: ```makefile all: main gcc -o $@ main.o mytool1.o mytool2.o main.o: main.c mytool1.h mytool2.h gcc -c -o $@ main.c mytool1.o: mytool1.c mytool1.h gcc -c -o $@ mytool1.c mytool2.o: mytool2.c mytool2.h gcc -c -o $@ mytool2.c ``` - **运行**: 使用`make`命令即可根据Makefile自动构建项目。 ##### 程序库的链接 - **静态库与动态库**: - **静态库**(.a): 链接时将库文件中的代码复制到最终的可执行文件中。 - **动态库**(.so): 运行时动态加载，不会被复制到可执行文件中。 - **链接方式**: 使用`gcc`命令时加入`-l`选项来链接外部库，例如`gcc -o program main.c -lmylib`。 ##### 程序的调试 - **GDB调试器**: GDB是最常用的Linux调试工具之一，支持断点设置、变量观察等功能。 - **使用方法**: 先使用`gcc -g`生成带有调试信息的二进制文件，然后使用`gdb ./program`命令启动调试会话。 ##### 头文件和系统求助 - **头文件**: C语言中用于声明函数原型、类型定义和宏定义等的文件，通常以`.h`为扩展名。 - **作用**: 提供接口声明，允许其他源文件引用这些定义。 - **系统求助**: Linux提供了丰富的在线帮助资源，如man页面、info系统等，可以通过`man gcc`或`info gcc`来获取GCC的详细使用说明。 #### 二、进程介绍 - **进程概念**: 进程是程序在一个数据集上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。 - **属性**: 包括PID、PPID、状态等。 - **控制操作**: 创建、终止、等待等。 - **父子进程**: 通过`fork()`函数创建子进程，子进程继承父进程的资源但具有独立的PID。 #### 三、文件操作 - **基本文件操作**: 打开(`open()`/`fopen()`), 读写(`read()`/`write()`/`fprintf()`/`fscanf()`), 关闭(`close()`/`fclose()`). - **权限管理**: 文件的读写执行权限(`chmod`命令)。 - **文件类型**: 普通文件、目录文件、设备文件等。 #### 四、时间概念 - **时间表示**: 通常使用`time_t`类型表示从1970年1月1日00:00:00 UTC起的时间戳。 - **日期和时间操作**: `strftime()`, `strptime()`, `localtime()`, `gmtime()`等函数用于格式化和解析时间。 - **定时器**: `alarm()`, `setitimer()`等用于设置定时器。 #### 五、信号处理 - **信号概念**: 信号是在进程间传递的一种异步通知机制。 - **信号类型**: 如SIGINT、SIGTERM等。 - **处理函数**: 可以通过`signal()`函数注册信号处理函数。 - **默认行为**: 信号的默认处理方式通常包括忽略、终止进程等。 #### 六、消息管理 - **消息队列**: 一种进程间通信方式，通过系统内核实现消息的存储和传递。 - **操作**: 创建消息队列(`msgget()`), 发送消息(` msgsnd()`), 接收消息(`msgrcv()`)等。 - **应用场景**: 适用于多进程间的简单消息传递。 #### 七、线程操作 - **线程概念**: 线程是进程中的一个执行单元，比进程轻量级。 - **创建线程**: `pthread_create()`函数用于创建新线程。 - **同步机制**: 互斥锁(`pthread_mutex_t`), 条件变量(`pthread_cond_t`)等。 - **线程安全**: 需要注意线程间的数据共享和同步问题。 #### 八、网络编程 - **Socket简介**: Socket是网络编程中最基础的概念，用于建立两个进程之间的连接。 - **套接字类型**: 流式套接字(`SOCK_STREAM`), 数据报套接字(`SOCK_DGRAM`)等。 - **API函数**: `socket()`, `bind()`, `listen()`, `accept()`, `connect()`, `send()`, `recv()`等。 - **客户端/服务器模型**: 客户端发送请求，服务器接收并处理请求后返回响应。 #### 九、Linux下C开发工具介绍 - **编辑器**: Vim、Emacs等。 - **版本控制**: Git、SVN等。 - **构建工具**: Make、CMake等。 - **调试工具**: GDB、Valgrind等。 - **IDE集成开发环境**: Eclipse CDT、Code::Blocks等。 以上内容覆盖了从基础的编译、链接、调试到高级的进程管理、网络编程等多个方面，为初学者提供了全面的Linux C编程知识体系。