Unix环境高级编程代码（实时更新）
实例1-3 列出一个目录中所有文件（ls.c）
#include "apue.h"
#include
int main(int argc, char *argv[]){
DIR *dp;
struct dirent *dirp;
if(argc != 2)
err_quit("ls dir");
if((dp = opendir(argv[1])) == NULL)
err_sys("can not open %s", argv[1]);
while((dirp = readdir(dp)) != NULL)
printf("%s\n", dirp->d_name);
closedir(dp);
exit(0);
} 关于apue.h得从官网获取源码：http://www.apuebook.com/src.3e.tar.gz
然后复制include下的apue.h和error.c到ls.c同目录下
用gcc编译出二进制文件：
gcc ls.c error.c -o ls执行二进制文件可以看到文件名被输出了（包括隐藏文件）：
实例1-4 将标准输入复制到标准输出中（example2.c）
#include "apue.h"
#define BUFFSIZE 4096
int main(void){
int n; //要读写的字节数
char buf[BUFFSIZE];
while((n = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) > 0)
if(write(STDOUT_FILENO, buf, n) != n)
err_sys("write error");
if(n < 0){
err_sys("read error");
}
exit(0);
}其中：
#include
ssize_t read(int filedes, void *buf, size_t nbytes);
// 返回：若成功则返回读到的字节数，若已到文件末尾则返回0，若出错则返回-1
// filedes：文件描述符
// buf:读取数据缓存区
// nbytes:要读取的字节数 #include
ssize_t write(int filedes, void *buf, size_t nbytes);
// 返回：若成功则返回写入的字节数，若出错则返回-1
// filedes：文件描述符
// buf:待写入数据缓存区
// nbytes:要写入的字节数 STDIN_FILENO和STDOUT_FILENO分别是标准输入和标准输出的文件描述符，被定义在unistd.h中。
编译：
gcc example2.c error.c执行：
./a.out > data执行上述指令后后面键入命令行的任何内容会被保存到data文件中（不使用重定向则会输出你键入的内容两次）
指令./a.out < file1 > file2 则会把file1中的内容复制到file2中
类似的功能还可以用getc和putc（这两个函数包含在stdio.h中）实现：
#include "apue.h"
#define BUFFSIZE 4096
int main(void){
int c; //要读写的字符数
while((c = getc(stdin)) != EOF)
if(putc(c, stdout) == EOF)
err_sys("output error");
if(ferror(stdin)){
err_sys("input error");
}
exit(0);
}实例1-6 获取自身进程的pid
#include "apue.h"
int main(){
printf("my pid is: %ld\n", (long) getpid());
exit(0);
}
实例1-7 从标准输入读取命令，然后执行这些命令
#include "apue.h"
#include
void sig_int(int signo){
printf("interrupt\n%% ");
}
int main(){
char buf[MAXLINE]; //MAXLINE来自apue.h
pid_t pid;
int status;
if(signal(SIGINT, sig_int) == SIG_ERR)
err_sys("signal error");
printf("%%");
while(fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL){
if(buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
buf[strlen(buf) - 1] = 0; //用null替换换行符
if((pid = fork()) < 0){
err_sys("fork error");
}else if(pid == 0){
//在子进程中执行
execlp(buf, buf, (char *) 0);
//若上述指令执行成功则终止，若执行失败则继续往下执行
err_ret("executr %s failed", buf); //报错，执行指令失败
exit(127);
}
if((pid = waitpid(pid, &status, 0)) < 0)
err_sys("waitpid error");
printf("%%");
}
exit(0);
} 其中：
fork()函数会创建一个子进程，相当于父进程的一个副本，fork()函数返回子进程的pid给父进程，返回0给子进程，如果创建失败则返回负数。并且！！fork函数创建的子进程并不是从头开始执行，而是把进程当前的情况拷贝一份，执行fork时，进程已经执行完了上面的代码，所以只需要拷贝下面要执行的代码到新的进程执行。
execlp函数要求指令字符串以null结尾，而不是换行符\n。
execlp()会从PATH 环境变量所指的目录中查找符合参数file的文件名, 找到后便执行该文件, 然后将第二个以后的参数当做该文件的argv[0]、argv[1]……, 最后一个参数必须用空指针(NULL)作结束，即（char *）0。
如果execlp()函数执行成功,进程自己的执行代码就会变成加载程序的代码（exec()族函数用一个新的进程映像替换当前进程映像），execlp()后边的代码也就不会执行了。
waitpid函数对等待pid对应进程执行完毕。
signal(参数1，参数2)；
参数1：我们要进行处理的信号。系统的信号我们可以再终端键入 kill -l查看(共64个)。其实这些信号时系统定义的宏。
参数2：我们处理的方式（是系统默认还是忽略还是捕获）
实例3-2 创建一个具有空洞的文件
#include "apue.h"
#include //creat函数
#include //write, lseek函数
char buf1[] = "AAAAAAAAAA";
char buf2[] = "bbbbbbbbAA";
int main(){
int fd; //文件描述符
if((fd = creat("file.hole", FILE_MODE)) < 0)
err_sys("creat error"); //创建文件失败
if(write(fd, buf1, 10) != 10)
err_sys("write error");
printf("ofset 10 is: %ld\n", (long) lseek(fd, 0, SEEK_CUR));
if(lseek(fd, 16384, SEEK_SET) == -1)
err_sys("lseek error");
if(write(fd ,buf2, 10) != 10)
err_sys("write error");
printf("ofset 16384 is: %ld\n", (long) lseek(fd, 0, SEEK_CUR));
exit(0);
} creat(const char* path, mode_t mode); 用于创建一个文件，并且以只写方式打开，返回文件描述符，来自fcntl.h。
lseek(int fd, off_t offset, int whence); 用于设置文件的偏移量，返回文件的当前偏移量。
whence有SEEK_SET, SEEK_CUR, SEEK_END三种状态。
实例3-11 对指定的描述符打印文件标志
#include "apue.h"
#include
int main(int argc, char *argv[]){
int val; //接收状态标志
if(argc != 2)
err_quit("./a.out fd");
if((val = fcntl(atoi(argv[1]), F_GETFL, 0)) < 0)
err_sys("fcntl error for fd: %d", atoi(argv[1]));
switch(val & O_ACCMODE){
case O_RDONLY:
printf("read only");
break;
case O_WRONLY:
printf("write only");
break;
case O_RDWR:
printf("read write");
break;
default:
err_dump("unknow access mode");
}
if(val & O_APPEND)
printf(", append");
if(val & O_NONBLOCK)
printf(", nonblocking");
if(val & O_SYNC)
printf(", synchrinous writes");
#if !defined(_POSIX_C_SOURCE) && defined(O_FSYNC) && (O_FSYNC != O_SYNC)
if(val & O_FSYNC)
printf(", synchronous writes");
#endif
putchar('\n');
exit(0);
} 其中：
#include
int fcntl(int fd, int cmd, ... /*int arg*/);
// 返回：若成功则返回的结果依赖于cmd，若出错则返回-1
// fd：文件描述符
// cmd:指令，工具不同的指令可以实现不同的操作，返回不同的结果
// arg:目前用不到 对fcntl函数设置不同的cmd可以实现不同的功能，代码中cmd=F_GETFL，实现了获取文件状态标志的功能。
实例4-3 针对每一个命令行参数打印其文件类型
#include "apue.h"
int main(int argc, char *argv[]){
int i;
struct stat buf; //
char *ptr; //字符串
for(i = 1;i < argc;i++){
printf("%s: ", argv[i]); //打印文件名
if(lstat(argv[i], &buf) < 0){
err_ret("lstat error");
continue;
}
if(S_ISREG(buf.st_mode))
ptr = "regular";
else if(S_ISDIR(buf.st_mode))
ptr = "directory";
else if(S_ISCHR(buf.st_mode))
ptr = "character special";
else if(S_ISBLK(buf.st_mode))
ptr = "block special";
else if(S_ISFIFO(buf.st_mode))
ptr = "fifo";
else if(S_ISLNK(buf.st_mode))
ptr = "symbolic link";
else if(S_ISSOCK(buf.st_mode))
ptr = "socket";
else
ptr = "**unknow**";
printf("%s\n", ptr);
}
exit(0);
}其中：
#include
int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
//成功返回0，失败返回-1
//pathname：文件路径
//buf：stat结构，包含了文件的各种信息 
实例4-9 使用umask函数改变文件权限
#include "apue.h"
#include
#define RWRWRW (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH)
int main(){
umask(0); //不创建屏蔽字
if(creat("foo", RWRWRW) < 0)
err_sys("creat foo error");
if(access("/root/unix/foo", R_OK) < 0)
printf("read access error for foo");
else
printf("read access ok\n");
umask(S_IRUSR | S_IWUSR); //屏蔽用户读和写
if(creat("bar", RWRWRW) < 0)
err_sys("creat bar error");
if(access("/root/unix/bar", R_OK) < 0)
printf("read access error for bar");
else
printf("read access ok\n");
exit(0);
} 其中：
#include
int access(const char *pathname, int mode); //可用于对当前用户进行访问权限测试
//成功返回0，出错返回1
//pathname：文件绝对路径
//mode：要测试的权限，R_OK W_OK X_OK #include
mode_t umask(mode_t cmask);
//返回之前文件模式创建屏蔽字
实例4-16 使用unlink函数使文件计数减一
#include "apue.h"
#include
int main(){
if(open("/root/unix/tempfile", O_RDWR) < 0)
err_sys("open error");
if(unlink("/root/unix/tempfile") < 0)
err_sys("unlink error");
printf("file unlinked\n");
sleep(15);
printf("done\n");
exit(0);
}
#include
int unlink(const char *pathname); //可以把文件的链接计数减一
//成功返回0，失败返回1
//pathname：文件的绝对路径 可以看到执行代码后tempfile文件消失（执行前先自己创建这个文件），因为链接计数为0会被删除，但是有进程如果打开了这个文件，那么这个文件在进程关闭该文件之前不会删除文件。如果想要进程执行期间创建临时文件，进程结束立刻删除临时文件，则可以利用这个特性（creat文件后立刻调用unlink，这样即使程序崩溃也能删除临时文件）。
实例7-3 使用atexit函数
#include "apue.h"
#include
static void my_exit1();
static void my_exit2();
int main(){
if(atexit(my_exit1) != 0)
err_sys("can not resgister my_exit1");
if(atexit(my_exit2) != 0)
err_sys("can not resgister my_exit2");
if(atexit(my_exit1) != 0)
err_sys("can not resgister my_exit1");
exit(0);
}
static void my_exit1(){
printf("第1个函数做的事情\n");
}
static void my_exit2(){
printf("第2个函数做的事情\n");
} 其中：
#include
int atexit(void (*func) (void));
//成功返回0，出错返回非0
//传入函数名 调用该函数后，被注册的函数会在exit调用时执行。
实例8-1 研究子进程对变量所做的改变是否会影响父进程
#include
#include "apue.h"
int globvar = 6;
char buf[] = "a write to stdout\n";
int main(){
int var = 88;
pid_t pid;
if(write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf) - 1) != sizeof(buf) - 1)
err_sys("write error");
printf("before fork, we don't flush stdout\n");
if((pid = fork()) < 0)
err_sys("fork error");
else if(pid > 0)
sleep(2); //父进程
else{
//pid=0时为子进程
globvar++;
var++;
}
printf("pid = %ld, glob = %d, var = %d\n", (long) getpid(), globvar, var);
exit(0);
} 其中：
#include
pid_t fork(void);
//子进程返回0，父进程返回子进程的id 
可以发现子进程对变量所做的操作不会影响父进程（父进程后输出，因为父进程sleep了两秒）
孤儿进程：若一个父进程退出，则他的还未执行完的子进程成为孤儿进程，他们会被init进程收养。
僵死进程：子进程退出后，父进程没有及时调用wait系列函数获取子进程的状态，则此时子进程为僵死进程。
消去僵死进程的方法：除掉父进程，让僵死进程变成孤儿进程让init收养，然后init会获取其状态而消去僵死进程。
实例8-16 execlp的用法
#include "apue.h"
#include
#include
int main(){
pid_t pid;
if((pid = fork()) < 0)
err_sys("fork error");
else if(pid == 0){
//子进程
if(execlp("ls", "ls", "-al", (char *)0) < 0)
err_sys("execlp error");
}
//父进程
if(waitpid(pid, NULL, 0) < 0)
err_sys("wait error");
printf("execlp successful!\n");
exit(0);
} 其中：
#include
int execl(const char *pathname, const char *arg0, 000 /* (char *)0 */);
int execv(const char *pathname, char *const argv[]);
int execle(const char *pathname, const char *arg0, 000 /* (char *)0, char *const envp[] */);
int execve(const char *pathname, char *const argv[], char *const envp[]);
int execlp(const char *filename, const char *arg0, 000 /* (char *)0 */);
int execvp(const char *filename, char *const argv[]);
int fexecve(int fd, char *const argv[], char *const envp[]);
//出错返回-1，成功则不返回
//filename为文件名，若以/开头，则视为路径名；否则就去PATH环境变量中寻找可执行文件
//execlp可以将调用者的环境传到新程序 执行：
实例10-2 signal的用法
#include "apue.h"
static void sig_usr(int);
int main(){
if(signal(SIGUSR1, sig_usr) == SIG_ERR)
err_sys("can not catch usr1");
if(signal(SIGUSR2, sig_usr) == SIG_ERR)
err_sys("can not catch usr2");
for(;;)
pause(); //pause函数使调用函数在接到一个信号前挂起
}
//接收到信号后执行的函数
static void sig_usr(int signo){
if(signo == SIGUSR1)
printf("usr1 received!\n");
else if(signo == SIGUSR2)
printf("usr2 received!\n");
else
err_dump("received signal %d\n", signo);
}其中：
pause函数使得调用函数在接到一个信号前挂起
signal函数调用后，在接收到对应信号后会执行对应函数，并且只会执行一次。
实例10-6 SIGCHLD信号
#include "apue.h"
#include
#include
static void sig_cld(int);
int main(){
pid_t pid;
if(signal(SIGCHLD, sig_cld) == SIG_ERR)
perror("signal error");
if((pid = fork()) < 0)
perror("fork error");
else if(pid == 0){
//子进程
sleep(2);
_exit(0);
}
//父进程
pause();
exit(0);
}
static void sig_cld(int signo){
pid_t pid;
int status;
printf("SIGCHLD RECEIVED!\n");
if(signal(SIGCHLD, sig_cld) == SIG_ERR)
perror("signal error");
if((pid = wait(&status)) < 0)
perror("wait error");
printf("pid = %d\n", pid);
} 当子进程终止时，会产生SIGCHLD信号，可以用来避免产生僵死进程。
实例10-15 sigprocmask设置信号屏蔽字
#include "apue.h"
static void sig_quit(int signo);
int main(void){
sigset_t newmask, oldmask, pendmask;
/*注册sigquit信号*/
if(signal(SIGQUIT, sig_quit) == SIG_ERR){
err_sys("can not catch SIGQUIT\n");
}
/*初始化信号集*/
sigemptyset(&newmask);
/*往信号集中添加SIGQUIT信号*/
sigaddset(&newmask, SIGQUIT);
/*阻塞SIGQUIT信号，并保存老的信号集*/
if(sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask) < 0){
err_sys("SIG_BLOCK error\n");
}
/*此时可以发出SIGQUIT信号，发现信号被阻塞，不会触发sig_quit函数*/
sleep(5);
/*查看sigquit信号是否被阻塞*/
if(sigpending(&pendmask) < 0)
err_sys("sigpending error\n");
if(sigismember(&pendmask, SIGQUIT))
printf("\nSIGQUIT pending\n");
/*取消sigquit信号的阻塞，将原来的信号屏蔽字放进去*/
if(sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) < 0)
err("SIGMASK error\n");
printf("SIGQUIT UNBLOCK\n");
sleep(5);
exit(0);
}
static void sig_quit(int signo){
printf("caught SIGQUIT\n");
if(signal(SIGQUIT, sig_quit) == SIG_ERR){
err_sys("can not catch SIGQUIT\n");
}
}
实例11-2 打印线程id
#include
#include "apue.h"
pthread_t ntid;
void printids(const char *s){
pid_t pid;
pthread_t tid;
pid = getpid();
tid = pthread_self();
printf("%s pid %lu, tid %lu, (0x%lx)\n", s, (unsigned long) pid, (unsigned long) tid, (unsigned long) tid);
}
void *thr_fn(void *arg){
printids("new thread: ");
return ((void *) 0);
}
int main(void){
int err;
err = pthread_create(&ntid, NULL, thr_fn, NULL);
if(err != 0)
printf("create thread error\n");
printids("main thread: ");
sleep(1);
exit(0);
}
两个线程对全局变量a进行a++100次，最后a的值在100~200之间
实例12-16 同步信号处理
#include "apue.h"
#include
#include
int quitflag;
sigset_t mask; //信号集
pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; //互斥量
pthread_cond_t waitloc = PTHREAD_COND_INITIALIZER; //条件变量
/*线程执行的函数*/
void *thr_fn(void *arg){
int err, signo;
for(;;){
err = sigwait(&mask, &signo); //mask是线程等待的信号集，signo是接收到的信号
if(err != 0)
err_exit(err, "sigwait failed\n");
switch(signo){
case SIGINT:
printf("\ninterrupt\n");
break;
case SIGQUIT:
pthread_mutex_lock(&lock);
quitflag = 1;
pthread_mutex_unlock(&lock);
pthread_cond_signal(&waitloc); //唤醒等待该条件变量的线程
return 0;
default:
printf("unknow signal\n");
exit(1);
}
}
}
int main(void){
int err;
sigset_t oldmask;
pthread_t tid; //线程id
sigemptyset(&mask); //初始化信号集
sigaddset(&mask, SIGINT);
sigaddset(&mask, SIGQUIT);
if(pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &mask, &oldmask) != 0)
err_sys("sigmask error\n");
err = pthread_create(&tid, NULL, thr_fn, 0);
if(err != 0)
err_exit(err, "create thread error\n");
pthread_mutex_lock(&lock);
while(quitflag == 0)
pthread_cond_wait(&waitloc, &lock); //等待条件变量waitloc，并且释放lock锁
pthread_mutex_unlock(&lock);
quitflag = 0;
if(pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL) != 0)
err_sys("sigmask error\n");
exit(0);
} 编译：
gcc threadSig.c error.c -lpthread执行结果：
