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