Unix C （一）
UNIX C编程：
一、课程内容：开发环境，内存管理，文件系统，进程管理，信号(进程间的语言)处理，网络通信，线程管理，线程同步。
二、Unix操作系统知识介绍。
１、美国AT&T公司(美国电报电话公司)，贝尔实验室，1971年，肯.汤普逊、[丹尼斯.里奇]，PDP-11，多任务，多用户，多处理器架构，高安全性，高可靠性，高稳定性，关键商务系统，商业应用，移动终端，嵌入式设备。
２、三大版本派系：Ａ、基于System V。1)IBM的AIX系统，主要用于银行
2)Oracle(以前SUN公司的)Solaris，主要用于电信
3)惠普的HP-UX，主要用于教育科研
4)IRIX，主要用于图形工作站
Ｂ、基于Berkley。 1)FreeBSD
2)NetBSD
3)OpenBSD
4)Mac OS X
Ｃ、基于Linux。 1)Minix:迷你版UNIX系统
2)Linux:GPL,免费开源，商用服务器(RedHat)，桌面系统(Ubuntu)，嵌入式系统(Android)
三、Linux操作系统————类Unix系统。
１、类UNIX操作系统，免费开源。
２、不同发源版本使用相同内核。
３、严格意义上讲，Linux仅指操作系统内核，隶属于GNU(GNU Not Unix)工程。
４、发明人：Linus Torvalds。
５、标志：小企鹅，名为Tuxedo(燕尾服)。
四、POSIX(Portable Operating System Interface for Computing Systems)标准————统一系统编程接口规范
１、IEEE(电气电子工程师协会)和ISO(国际标准化组织)合作制定。
２、基于POSIX接口的开发是可移植的。
五、GPL——————通用公共许可证：允许对其成果及其派生成果进行重用，修改和复制，对所有人都是自由的，但是不能声明做了原始工作。
六、版本。
１、早期版本：0.01,0.02,...,1.0。
２、旧计划：介于1.0和2.6之间，A.B.C。
Ａ表示主版本号，内核大幅更新；
Ｂ次版本号，内核重大修改，奇数为测试版本，偶数为稳定版本。；
Ｃ补丁序号，内核轻微修订。
３、2003年12月发布2.6.0以后，发布周期缩短，A.B.C-D,E。
Ｄ表示构建次数反映及其微小的更新；
Ｅ描述信息，rc/r-候选版本，后面跟一个数字表示第几个候选版本，数字越大越接近正式版；smp-对称多处理器；pp-专门针对RedHat测试版；EL-RedHat正式企业版；mm-针对最新技术的体验版本；fc-Fedora Core版本。
七、主流的Linux发行版本。
１、Ubuntu－－大众化，稳定
２、Linux Mint－－时尚
３、Fedora－－桌面版的RedHat，应用丰富
４、openSUSE －－外观华丽，欧洲国家很受欢迎
５、Debian－－开放，自由，免费
６、Slackware－－简洁，朴素，倾向专业人事
７、RedHat－－经典，支持丰富
开发环境
一、GNU编译环境工具－－－－GCC
１、支持多种编程语言。C、C++、Object-C、Java、Fortran(用于数学计算)、Pascal、Ada。
２、支持多种平台：Unix,Linux,Windows。
３、构建过程----GCC工具链
１、编辑：vi hello.c -> hello.c
２、预编译：头文件扩展，宏扩展。 gcc -E hello.c -o hello.i -> hello.i
３、编译:gcc -S hello.i -> hello.s
４、汇编:gcc -c hello.s -> hello.o
５、链接:gcc hello.o (-lc) -> a.out
４、文件后缀。
.h -C语言源代码头文件
.c -C预处理前的C语言源代码文件
.i -C预处理后的C语言源代码文件
.s -汇编语言文件
.o -目标文件
.a -静态库文件
.so -共享库(动态库)文件
５、编译单个源文件
gcc [参数] 文件
参数：
１、-c 编译＋汇编
２、-o 指定输出文件路径
３、-E 预编译
４、-S 编译产生汇编文件
５、-pedantic 对程序中不符合标准Ｃ的代码给出警告
６、-Wall 产生尽可能多的警告
７、-Werror 将警告作为错误
８、-x 指定源代码文件的语言(默认是按文件扩展名来区分)
９、-g 生成可调试的可执行文件。
gdb 可调试的可执行文件 进入调试环境,比如对gcc -g hello.c产生a.out；使用gdb a.out进入调试环境
l 显示程序完整代码
b 行号 对指定行号设置断点
r 运行程序(到断点)
s 进入函数里面
p 变量名 打印当前行号中变量的值
n 执行下一行
q 退出gdb调试环境
10、-O1/O2/O3 优化等级，缺省Ｏ1,Ｏ0表示不优化；某些系统上的gcc支持Ｏs,相当于Ｏ2.5。
11、-D 在编译时定义宏
12、-I 在使用gcc编译时指定头文件的附加搜索路径
６、编译多个源文件
gcc [参数] a.c b.c c.c d.c
makefile/make(如果脚本不叫makefile,则可以使用gcc -f xxx.mak)
１、声明外部变量和函数。(定义是声明变量并进行赋值，它伴随着内存的分配；声明没有内存的分配，只是标志以后可以使用)
在头文件中书写
extern int g_x;
int add(int, int);
２、定义宏、类型别名、自定义类型
#define PI 3.141592654
typedef unsigned int UNIT;
typedef struct student{
char name[128];
int age;
}stu;
３、公共头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
４、头文件卫士，防止因钻石包(重复包含)含导致的重定义。
#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__
//函数声明，外部变量声明以及结构体声明等
#endif //__HEAD_H__
５、gcc的-I选项，在编译时指定头文件的附加目录
#include <...> 包含系统指定目录的头文件
通常的系统的目录：/usr/include
/usr/local/include
/usr/lib/gcc/i686-linux-gnu/4.6/include
/usr/include/c++/4.6 (c++编译器使用)
６、预处理指令
＃include 包含头文件
#define 宏定义
#undef 取消宏定义
#if 判定宏定义
#elif/#else 判定宏定义
#endif 结束判定宏定义
## 连接字符串
# 将宏转换成字符串子面值
#error 人为的设置错误，结束并终止预编译过程
#warning 人为的设置警告，并不结束并终止预编译过程
#line 人为的指定行号
＃pragma 为处理器提供额外信息
#pragma GCC dependency 指定文件 如果指定文件比当前文件新，产生警告
#pragma GCC poison 标识符(组) 如果程序中出现标识符，直接报错，起到禁用某种标识作用
#pragma pack(n) 对结构体子变量按n(1/2/4/8)字节对齐和补齐(32位操作系统超过4个字节按4个字节对齐补齐)。
#pragma pack() 对结构体子变量按缺省方式(系统默认)对齐和补齐。
７、预定义宏
__BASE_FILE__ 正在被编译的源文件名
__FILE__ 所在的文件名
__LINE__ 所在的行号
__FUNCTION 所在函数名
__func__ 同__FUNCTION__
__DATA__ 编译日期
__TIME__ 编译时间
__INCLUDE_LEVEL__ 包含层数，从０开始
__cplusplus 是否为c++编译器，是c++编译器此宏为１，否则此宏无定义。
８、环境变量
C_INCLUDE_PATH 头文件搜索路径和CPATH等价(和-I选项作用一样，只是为了不用每次都使用-I选项配置的头文件路径)
CPATH 头文件搜索路径
CPLUS_INCLUDE_PATH C++头文件的附加搜索路径
LIBRARY_PATH 链接时库文件搜索路径(和-L选项作用一样，只是为了不用每次都使用-L选项配置的库文件路径)
LD_LIBRARY_PATH 运行时库文件搜索路径
一、课程内容：开发环境，内存管理，文件系统，进程管理，信号(进程间的语言)处理，网络通信，线程管理，线程同步。
二、Unix操作系统知识介绍。
１、美国AT&T公司(美国电报电话公司)，贝尔实验室，1971年，肯.汤普逊、[丹尼斯.里奇]，PDP-11，多任务，多用户，多处理器架构，高安全性，高可靠性，高稳定性，关键商务系统，商业应用，移动终端，嵌入式设备。
２、三大版本派系：Ａ、基于System V。1)IBM的AIX系统，主要用于银行
2)Oracle(以前SUN公司的)Solaris，主要用于电信
3)惠普的HP-UX，主要用于教育科研
4)IRIX，主要用于图形工作站
Ｂ、基于Berkley。 1)FreeBSD
2)NetBSD
3)OpenBSD
4)Mac OS X
Ｃ、基于Linux。 1)Minix:迷你版UNIX系统
2)Linux:GPL,免费开源，商用服务器(RedHat)，桌面系统(Ubuntu)，嵌入式系统(Android)
三、Linux操作系统————类Unix系统。
１、类UNIX操作系统，免费开源。
２、不同发源版本使用相同内核。
３、严格意义上讲，Linux仅指操作系统内核，隶属于GNU(GNU Not Unix)工程。
４、发明人：Linus Torvalds。
５、标志：小企鹅，名为Tuxedo(燕尾服)。
四、POSIX(Portable Operating System Interface for Computing Systems)标准————统一系统编程接口规范
１、IEEE(电气电子工程师协会)和ISO(国际标准化组织)合作制定。
２、基于POSIX接口的开发是可移植的。
五、GPL——————通用公共许可证：允许对其成果及其派生成果进行重用，修改和复制，对所有人都是自由的，但是不能声明做了原始工作。
六、版本。
１、早期版本：0.01,0.02,...,1.0。
２、旧计划：介于1.0和2.6之间，A.B.C。
Ａ表示主版本号，内核大幅更新；
Ｂ次版本号，内核重大修改，奇数为测试版本，偶数为稳定版本。；
Ｃ补丁序号，内核轻微修订。
３、2003年12月发布2.6.0以后，发布周期缩短，A.B.C-D,E。
Ｄ表示构建次数反映及其微小的更新；
Ｅ描述信息，rc/r-候选版本，后面跟一个数字表示第几个候选版本，数字越大越接近正式版；smp-对称多处理器；pp-专门针对RedHat测试版；EL-RedHat正式企业版；mm-针对最新技术的体验版本；fc-Fedora Core版本。
七、主流的Linux发行版本。
１、Ubuntu－－大众化，稳定
２、Linux Mint－－时尚
３、Fedora－－桌面版的RedHat，应用丰富
４、openSUSE －－外观华丽，欧洲国家很受欢迎
５、Debian－－开放，自由，免费
６、Slackware－－简洁，朴素，倾向专业人事
７、RedHat－－经典，支持丰富
开发环境
一、GNU编译环境工具－－－－GCC
１、支持多种编程语言。C、C++、Object-C、Java、Fortran(用于数学计算)、Pascal、Ada。
２、支持多种平台：Unix,Linux,Windows。
３、构建过程----GCC工具链
１、编辑：vi hello.c -> hello.c
２、预编译：头文件扩展，宏扩展。 gcc -E hello.c -o hello.i -> hello.i
３、编译:gcc -S hello.i -> hello.s
４、汇编:gcc -c hello.s -> hello.o
５、链接:gcc hello.o (-lc) -> a.out
４、文件后缀。
.h -C语言源代码头文件
.c -C预处理前的C语言源代码文件
.i -C预处理后的C语言源代码文件
.s -汇编语言文件
.o -目标文件
.a -静态库文件
.so -共享库(动态库)文件
５、编译单个源文件
gcc [参数] 文件
参数：
１、-c 编译＋汇编
２、-o 指定输出文件路径
３、-E 预编译
４、-S 编译产生汇编文件
５、-pedantic 对程序中不符合标准Ｃ的代码给出警告
６、-Wall 产生尽可能多的警告
７、-Werror 将警告作为错误
８、-x 指定源代码文件的语言(默认是按文件扩展名来区分)
９、-g 生成可调试的可执行文件。
gdb 可调试的可执行文件 进入调试环境,比如对gcc -g hello.c产生a.out；使用gdb a.out进入调试环境
l 显示程序完整代码
b 行号 对指定行号设置断点
r 运行程序(到断点)
s 进入函数里面
p 变量名 打印当前行号中变量的值
n 执行下一行
q 退出gdb调试环境
10、-O1/O2/O3 优化等级，缺省Ｏ1,Ｏ0表示不优化；某些系统上的gcc支持Ｏs,相当于Ｏ2.5。
11、-D 在编译时定义宏
12、-I 在使用gcc编译时指定头文件的附加搜索路径
６、编译多个源文件
gcc [参数] a.c b.c c.c d.c
makefile/make(如果脚本不叫makefile,则可以使用gcc -f xxx.mak)
１、声明外部变量和函数。(定义是声明变量并进行赋值，它伴随着内存的分配；声明没有内存的分配，只是标志以后可以使用)
在头文件中书写
extern int g_x;
int add(int, int);
２、定义宏、类型别名、自定义类型
#define PI 3.141592654
typedef unsigned int UNIT;
typedef struct student{
char name[128];
int age;
}stu;
３、公共头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
４、头文件卫士，防止因钻石包(重复包含)含导致的重定义。
#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__
//函数声明，外部变量声明以及结构体声明等
#endif //__HEAD_H__
５、gcc的-I选项，在编译时指定头文件的附加目录
#include <...> 包含系统指定目录的头文件
通常的系统的目录：/usr/include
/usr/local/include
/usr/lib/gcc/i686-linux-gnu/4.6/include
/usr/include/c++/4.6 (c++编译器使用)
６、预处理指令
＃include 包含头文件
#define 宏定义
#undef 取消宏定义
#if 判定宏定义
#elif/#else 判定宏定义
#endif 结束判定宏定义
## 连接字符串
# 将宏转换成字符串子面值
#error 人为的设置错误，结束并终止预编译过程
#warning 人为的设置警告，并不结束并终止预编译过程
#line 人为的指定行号
＃pragma 为处理器提供额外信息
#pragma GCC dependency 指定文件 如果指定文件比当前文件新，产生警告
#pragma GCC poison 标识符(组) 如果程序中出现标识符，直接报错，起到禁用某种标识作用
#pragma pack(n) 对结构体子变量按n(1/2/4/8)字节对齐和补齐(32位操作系统超过4个字节按4个字节对齐补齐)。
#pragma pack() 对结构体子变量按缺省方式(系统默认)对齐和补齐。
７、预定义宏
__BASE_FILE__ 正在被编译的源文件名
__FILE__ 所在的文件名
__LINE__ 所在的行号
__FUNCTION 所在函数名
__func__ 同__FUNCTION__
__DATA__ 编译日期
__TIME__ 编译时间
__INCLUDE_LEVEL__ 包含层数，从０开始
__cplusplus 是否为c++编译器，是c++编译器此宏为１，否则此宏无定义。
８、环境变量
C_INCLUDE_PATH 头文件搜索路径和CPATH等价(和-I选项作用一样，只是为了不用每次都使用-I选项配置的头文件路径)
CPATH 头文件搜索路径
CPLUS_INCLUDE_PATH C++头文件的附加搜索路径
LIBRARY_PATH 链接时库文件搜索路径(和-L选项作用一样，只是为了不用每次都使用-L选项配置的库文件路径)
LD_LIBRARY_PATH 运行时库文件搜索路径