Linux下的C语言开发学习
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预处理
- 头文件包含、宏替换、条件编译、删除注释
- gcc -E
- 该步骤生成的文件后缀 .i
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编译
- 语法检查、将预处理的文件编译成汇编文件
- gcc -S
- 该步骤生成的文件后缀 .s
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汇编
- 将汇编文件处理成二进制文件
- gcc -c
- 该步骤生成的文件后缀 .o
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链接
- 整合二进制文件、相关库函数、启动代码生成可执行文件,main函数是由启动代码调用的，程序是从启动代码开始运行的。
- 静态链接，指调用ld/collect2链接程序，将所有的.o中的机器指令整合到一起，然后保存到可执行文件中。
- 动态链接，在编译的时候只留下调用接口（函数第一条指令的地址），当程序真正运行的时候，才去链接执行，动态链接这件事不是在编译时发生的，是在程序动态运行时发生。
- 比如程序中调用printf函数，这个函数基本都是动态库提供的，程序编译后代码里面是没有printf函数代码的，只有printf这个接口，当程序运行起来后，再去动态链接printf所在的动态库，那么程序就能调用printf函数。
- Linux默认的动态库搜索路径/usr/lib
- gcc
- 该步骤生成的文件后缀 .out
参考自
//动态从堆区空间申请
int *p = (int *)malloc(n*sizeof(int));
if(p == NULL)
{
perror("malloc");
exit(-1);
}
// 空间的释放
if(p != NULL)
{
// 释放指向的内存空间
free(p);
// 取消对以释放空间的指向
p = NULL;
}-
进程是系统资源分配的最小单位，是正在运行的，且占有内存空间。
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Linux环境中创建进程可通过调用fork() / vfork()函数，在一个已经存在的进程中创建一个新的子进程，它拷贝了父进程的地址空间，包括进程上下文、进程堆栈、打开的文件描述符、信号控制设定、进程优先级、进程组号等，子进程仅独有其进程号、计时器等，因此使用fork()创建的进程的代价是较大的。
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父子进程的地址空间相同，但相互独立。
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子进程从fork()语句后开始执行。
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但在进程中使用exec函数族时，exec中调用执行的程序会替换当前进程。
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#include <sys/types.h> #include <unistd.h> ... pid_t pid = fork(); if(pid < 0) // 创建失败 { perror("fork"); _exit(-1); } if(pid == 0) // 子进程 { ... } else if (pid > 0) // 父进程,返回的pid是子进程的id { ... }
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管道是内核提供的一段内存（队列），这段内存抽象成文件，通过访问文件描述符的形式，来读写这块内存中的数据。
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单向通信，半双工
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面向字节流
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内置同步互斥机制。互斥：当多个进程一起读时会，读到完整数据或者读不到数据。同步：管道为空，读阻塞；管道满了，写阻塞。
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所有引用这个管道的进程都销毁，管道才释放。真正释放的只是管道在内核中对应的这段内存，这个内存才是管道的本质
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无名管道
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仅限于具有“血缘关系”的进程间（如父子进程）的通信，因为这类进程在创建时拷贝了父进程的地址空间，其中包含了以打开的文件描述符，故可以打开以在父进程中创建的无名管道，进行相互通信。
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// 创建数组存储管道的文件描述符,fd[0]用于读， fd[1]用于写 int fd[2]; // 创建并打开管道 pipe(fd); pid_t pid = fork(); if(pid == 0) { // 可在子进程中读取管道信息 char buf[128] = ""; read(fd[0], buf, sizeof(buf)); } if(pid > 0) { // 可在父进程中向管道写信息 write(fd[1], "hello pipe", strlen("hello pipe")); }
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命名管道
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相互通信的进程可通过管道的名字（即文件名），打开管道进行读/写
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一般在读端与写端都分别创建同一命名管道（当要创建文件存在时，文件不会重复再创建），因为无法确定实际运行中，哪端的代码先运行。若仅在一端创建管道文件，而是另一端先运行到open管道文件的代码时，会因找不到该文件而报错。通过读写两端分别创建同一命名管道文件，可以确保无论哪端先执行到open代码，都能正常打开管道。
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读端进程
// 创建一个有名管道，并赋予相关权限 mkfifo("fifo_demo", 0777); // 以只读的方式打开创建的有名管道 int fd = open("fifo_demo", O_RDONLY); char buf[128] = ""; read(fd, buf, sizeof(buf)); printf("读取到的数据为：%s\n", buf); // 关闭文件描述符fd close(fd); ```
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写端进程
// 创建一个有名管道 mkfifo("fifo_demo", 0777); // 以只写的方式打开创建的有名管道 int fd = open("fifo_demo", O_WRONLY); // 发送消息 write(fd, "hello fifo", strlen("hello fifo")); // 关闭文件描述符fd close(fd); ```
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文件描述符重定向
if(pid == 0) // 子进程 { // 由于grep仅从输入设备0中读取信息 // 所以需要将文件描述符1重定向到fd[0],使grep从无名管道中读取结果 dup2(fd[0], 0); // 执行grep命令 execlp("grep", "grep", "ps", NULL); } else if (pid > 0) // 父进程 { // 由于ps仅向输出设备1中写结果 // 所以需要将文件描述符1重定向到fd[1],使ps向无名管道中输出结果 dup2(fd[1], 1); // 执行ps命令 execlp("ps", "ps", "-elf", NULL); }
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