Linux软件编程以及其IO输入输出
Linux软件编程
linux是操作系统的内核
主要有以下几个功能：
①管理CPU
②管理内存
③管理硬件设备
④管理文件系统
⑤任务调度
shell指令
shell命令主要保护Linux内核(用户和Linux内核不直接操作,通过操作Shell,Shell和内核交互)，其次也是命令解释器。
Shell命令：我们可以参考man手册
man 手册(帮助手册)
1.标准命令
2.系统调用
3.库函数
4.设备说明
5.文件格式
6.娱乐
7.杂项
8.管理员命令
c
command [-options] arg1 arg2 .. Shell基本命令:
1.ls
2.cd
3.touch/rm
4.mkdir/rmdir
5.cp
6.mv
这一块在C语言专栏中已经讲过，这里不再概述。
2.文件查看命令
（1）cat
查看文件内容(字符)
ASCII码文件(文件内容均是能在终端显示的ASCII码字符)
c .txt 文本文件
二进制文件(文件内容不能够在终端显示,或者显示乱码)
图片 视频 压缩包
示例:
cat filename
（2）od -c
以字符或ASCII码形式显示文件内容
示例:
od -c filename
（3）head/tail
查看文件开头/末尾内容(默认10行)
-n 指定显示的行数
示例:
head/tail filename
head/tail -n 行数 filename
3.文件查找命令
1.find
查找一个文件的路径
示例:
find 文件夹 -name 文件名
find . -name '*.txt'
find . -name '??.txt'
find . -name '[1,2,3,4][1,2,3,4].txt'
通配符:
*:匹配任意长度任意字符的文件名
?:匹配一位长度任意字符的文件名
[]:匹配一位长度指定字符的文件名
[1, 2, 3, 4] 指定字符 1 2 3 4
[1-4] 指定字符 1 2 3 4
[^2] 指定除了2以外的字符
2.whereis
查找指定内容的路径
示例:
whereis 二进制程序名/软件名
3.grep
查找文件中内容
示例:
grep 'printf' /usr/include/stdio.h
4.重定向:
将原本要输出在终端的内容重定向到一个文件中
>> 追加重定向 在原来内容基础上追加新的内容
> 覆盖重定向 将原来的内容覆盖掉
示例:
ls > file.txt
ls >> file.txt
5.管道:
将前面命令的输出作为后续命令的输入
示例:
ps -ef | grep bash
6.其余命令:
ps -ef 查看进程信息
echo 在终端打印内容
du -k/-m 测试文件大小
练习:一条shell命令,将/usr/include/stdio.h文件后200行中与extern相关的内容记录到file.txt文件中
答案：tail -n 200 /usr/include/stdio.h | grep 'extern' > file.txt
7.压缩解压命令:
.tar.gz
.tar.bz2
1.压缩命令:
tar -zcvf 压缩文件包名.tar.gz 文件夹
tar -jcvf 压缩文件包名.tar.bz2 文件夹
2.解压命令:
tar -zxvf 压缩文件包.tar.gz
tar -jxvf 压缩文件包名.tar.bz2
示例:
tar -zcvf dir.tar.gz dir
tar -jcvf dir.tar.bz2 dir
tar -zxvf dir.tar.gz
tar -jxvf dir.tar.bz2
8.让虚拟机上网:
1.ifconfig
查看网卡信息
2.ping www.baidu.com
64 bytes from 183.2.172.185 (183.2.172.185): icmp_seq=1 ttl=51 time=32.7 ms
64 bytes from 183.2.172.185 (183.2.172.185): icmp_seq=2 ttl=51 time=32.7 ms
3.将虚拟机设置为NAT模式:
NAT模式：Windows有网,Ubuntu就有网
桥接模式：Windows和Ubuntu网络独立
1.点击"虚拟机"
2.点击"设置"
3.点击"网络适配器"
4.选择"NAT模式"
5.点击"确定"
4.配置Ubuntu系统的IP地址为自动获取IP地址
1.sudo vim /etc/network/interfaces
打开网卡配置文件
2.修改文件内容为:
auto lo
iface lo inet loopback
auto ens33
iface ens33 inet dhcp
3.保存退出
ESC
:wq
4.重启网络服务
sudo /etc/init.d/networking restart
5.测试与百度是否连通
ping www.baidu.com
9.apt-get工具集:
1.自动下载软件
2.能够分析软件的依赖关系
1.设置apt-get工具的源:
1.让虚拟机上网
2.在Ubuntu左侧找到"Ubuntu Software"
3.在Ubuntu上方找到"Ubuntu Software" 右键选择"Software & Updates"
4.DownLoad Form 选择 "Others" -> "China" -> "mirrors.aliyun.com"
2.执行命令:
1.sudo apt-get autoclean
清除旧源
2.sudo apt-get update
更新新源
3.sudo apt-get install -f
重建软件源依赖关系
4.安装软件
sudo apt-get install wireshark
安装Wireshark软件
sudo apt-get install valgrind
安装valgrind内存泄露检测工具
5.卸载软件
sudo apt-get remove 软件名
6.查看是否安装成功
dpkg -l 软件名
7.安装
sudo dpkg -i 软件包名.deb
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IO：
1.IO输入输出，操作对象是文件
2.Linux文件类型:
b block 块设备文件
按块扫描设备信息的文件
存储设备
c character 字符设备文件
按字符扫描设备信息的文件
d directory 目录文件
存放文件
- 普通文件
存放数据
图片、音视频、压缩包、文本文件
l link 链接文件
快捷方式
s socket 套接字文件
用来套接字通信
p pipe 管道文件
用来进程间通信
3.普通文件:
1.ASCII码文件
文件中所有的字符均为能够在终端上显示的字符
文本文件、程序.c
2.二进制文件
文件中存放数据的二进制形式
图片、音视频、压缩包
ASCII码文件是特殊的二进制文件
4.标准IO、文件IO
标准IO是库函数
文件IO是系统调用
系统调用:功能强大,应对复杂场景不够灵活
库函数:针对系统调用的封装,使用方便灵活
标准IO可以在Windows或者Linux平台使用
文件IO只能在Linux系统平台使用
5.标准IO:
getchar putchar scanf printf gets puts -> 标准IO
#include <stdio.h>
fopen/fclose
fgetc/fputc
fgets/fputs
fscanf/fprintf
fread/fwrite
fseek/rewind/ftell
6.从文件中读写数据的流程:
打开文件 -> 读写文件 -> 关闭文件
fopen fclose
fgetc/fputc 单个字符的读写
fgets/fputs 字符串的读写
fscanf/fprintf 格式化字符串的读写
fread/fwrite 二进制文件的读写
7.函数接口:
1.fopen
FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);
功能:
打开pathname对应的文件并与其建立一个文件流
参数:
pathname:要打开文件路径的字符串
mode:
r 只读 文件不存在报错,文件存在只读打开
r+ 读写 文件不存在报错,文件存在读写打开
w 只写 文件不存在创建,文件存在将文件内容清空,只写打开
w+ 写读 文件不存在创建,文件存在将文件内容清空,写读打开
a 追加只写 文件不存在创建,文件存在追加只写打开
a+ 追加写读 文件不存在创建,文件存在追加写读打开
返回值:
成功返回打开的文件流指针
失败返回NULL
2.fclose
int fclose(FILE *stream);
功能:
关闭文件,释放文件流指针
参数:
stream:文件流指针
返回值:
成功返回0
失败返回EOF(-1)
8.文件流:
1.具有方向性（读写）
2.具有连续性
3.具有顺序性
句柄：操作对象的一个抽象
valgrind --tool=memcheck --leak-check=full ./a.out
9.特殊的三个流:
stdin 标准输入流 从终端读取数据
stdout 标准输出流 向终端打印数据
stderr 标准出错流 向终端打印数据
getchar、scanf、gets 通过stdin来读取终端数据
putchar、printf、puts通过stdout来向终端输出数据
perror通过stderr来向终端输出数据
10.标准IO缓存:
缓存分为3类:
1.全缓存 4k
缓存区满刷新
刷新条件:
1.缓存区存满刷新(全缓存大小:4096)
2.fflush函数强制刷新
3.程序结束/fclose刷新
与文件建立的缓存
2.行缓存 1k
遇到\n刷新
刷新条件:
1.缓存区存满刷新(行缓存大小:1024)
2.遇到\n刷新
3.fflush函数强制刷新
4.程序结束/fclose刷新
与终端建立的缓存 stdin stdout
3.不缓存
直接刷新
缓存区大小 0k stderr
人机交互、界面控制、出错处理
4.setvbuf
int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size);
功能:
改变一个流的缓存类型
参数:
stream:文件流指针
buf:指定缓存空间的首地址
mode:
_IONBF 不缓存
_IOLBF 行缓存
_IOFBF 全缓存
size:
设定缓存区的大小
返回值:
成功返回0
失败返回非0
11.fputc
int fputc(int c, FILE *stream);
功能:
向流中写入一个字符
参数:
c:写入字符的ASCII码值
stream:文件流指针
返回值:
成功返回写入字符的ASCII码值
失败返回EOF
注意:
1.fputc只能写入一个字符,写入多个字符需要多次调用fputc
2.fputc只能写入字符