Linux程序设计知识点整理.docx

1、Linux程序设计知识点整理Prerequisite一、Linux 命令1、文件操作列出目录内容: ls, dir, vdir创建特殊文件: mkdir, mknod, mkfifo文件操作: cp, mv, rm修改文件属性: chmod, chown, chgrp, touch查找文件: locate, find字符串匹配: grep(egrep)其它: pwd, cd, ar, file, grep, tar, more, less, head, tail, cat2、进程操作ps, kill, jobs, fg, bg, nice3、其它who, whoami, passwd, su,

2、 uname, man二、Linux工具编辑工具：vi, emacs编译、链接：gcc（GNU C Compiler - GNU Compiler Collection）调试：gdbmake命令版本控制工具：CVS等三、编程语言1、High-level Language：C/C+, Java, Fortran2、ELF binary format：Excutable and Linkable Format（工具接口标准委员会(TIS)选择了正在发展中的ELF体系上不同操作系统之间可移植的二进制文件格式）四、GCC使用-E: 只对源程序进行预处理(调用cpp预处理器)-S: 只对源程序进行预处理

3、、编译-c: 执行预处理、编译、汇编而不链接-o output_file: 指定输出文件名-g: 产生调试工具必需的符号信息-O/On: 在程序编译、链接过程中进行优化处理-Wall: 显示所有的警告信息-Idir: 指定额外的头文件搜索路径-Ldir: 指定额外的库文件搜索路径 -lname: 链接时搜索指定的库文件-DMACRO=DEFN: 定义MACRO宏Gcc过程：预处理、编译、汇编、链接GDB使用设置断点、监视变量值、单步执行、修改变量值make -f filename targetnameShell编程一、 Shell概述1、Shell 用户和操作系统之间的接口、作为核外程序而存在

4、2、Shell 的双重角色1）、命令解释程序（1）Linux的开机启动过程：加载BIOS；读取MBR（Master Boot Record）；Boot Loader；加载内核；用户层init依据inittab文件来设定运行等级；init进程执行rc.sysinit；启动内核模块；执行不同运行级别的脚本程序；执行/etc/rc.d/rc.local；执行/bin/login程序，进入登录状态（2）进程树：进程树是一种进程关系表示方法。由父进程和子进程两部分组成。（3）Shell的工作步骤：打印提示符；得到命令行；解析命令；查找文件；准备参数；执行命令2）独立的程序设计语言解释器（1）KISS (

5、Keep It Small and Stupid)（2）Reusable tools（3）Redirection and pipe二、创建和执行Shell程序1、编写脚本文件（注释、退出码（exit 0）2、执行脚本文件方法1：$ sh script_file 方法2：chmod +x script_file (chown, chgrp optionally)./script_file方法3：source script_file, or . script_file1、 在当前bash环境下新建一个子shell来执行这个脚本，继承父Shell的环境变量，用于执行刚修改的初始化文档，2、这些子sh

6、ell(即子进程)使脚本并行地，有效率地地同时运行脚本内的多个子任务。由于是在子shell中执行，脚本设置的变量不会影响当前shell。3、source的程序主体是bash，脚本中的$0变量的值是bash，而且由于作用于当前bash环境，脚本中set的变量将直接起效三、Shell程序设计的语法1、变量1、用户变量：（1）定义：用户在shell脚本里定义的变量（2）赋值和使用：var=valueecho $var（3）read命令：（read -p Enter your name: name）read var 或 readREPLY variable（环境变量REPLY中包含输入的所有数据，可以

7、像使用其他变量一样在shell脚本中使用环境变量REPLY，当然，在引用的时候不要忘记$）-s：默读、在输入密码时用的到-t：计时输入，后接等待秒数（4）引号的用法：双引号作用：$ , ,这些字符的特殊含义还是存在单引号：忽略所有的特殊字符2、用户环境（1）.bash_profile, .bash_logout, .bashrc files.bash_profile: 用户登录时被读取，其中包含的命令被bash执行.bashrc: 启动一个新的shell时读取并执行.bash_logout: 登录退出时读取执行（2）Alias：alias别名=指令名称，若不加任何参数，则列出目前所有的别名设置

8、。alias的效力仅及于该次登入的操作。若要每次登入是即自动设好别名，可在/etc/profile或自己的/.bashrc中设定指令的别名。Unalias 别名（3）环境变量：export -fnp变量名称=变量设置值-f 代表变量名称中为函数名称。 -n 删除指定的变量。变量实际上未删除，只是不会输出到后续指令的执行环境中。-p 列出所有的shell赋予程序的环境变量。env：显示当前用户的环境变量；set：用set 命令可以设置各种shell选项或者列出shell变量-a 标示已修改的变量，以供输出至环境变量。-b 使被中止的后台程序立刻回报执行状态。-C 转向所产生的文件无法覆盖已存在的

9、文件。-d Shell预设会用杂凑表记忆使用过的指令，以加速指令的执行。-d参数可取消。-e 若指令传回值不等于0，则立即退出shell。-f 取消使用通配符。-h 自动记录函数的所在位置。-H Shell 可利用!加的方式来执行history中记录的指令。-k 指令所给的参数都会被视为此指令的环境变量。-l 记录for循环的变量名称。-m 使用监视模式。-n 只读取指令，而不实际执行。-p 启动优先顺序模式。-P 启动-P参数后，执行指令时，会以实际的文件或目录来取代符号连接。-t 执行完随后的指令，即退出shell。-u 当执行时使用到未定义过的变量，则显示错误信息。-v 显示shell所

10、读取的输入值。-x 执行指令后，会先显示该指令及所下的参数。+ 取消某个set曾启动的参数。3、环境变量（Shell环境提供的变量。通常使用大写字母做名字）4、参数变量和内部变量调用脚本程序时如果带有参数，对应的参数和额外产生的一些变量。2、条件测试1、字符串比较2、算数比较3、与文件有关的条件测试4、逻辑操作5、条件语句（1）形式：（紧凑形式; （同一行上多个命令的分隔符）if expression then statementselif expression then statementselif else statementsfi6、case语句（1）形式：case str in str

11、1 | str2) statements; str3 | str4) statements; *) statements;Esac3、重复语句1、for语句：适用于对一系列字符串循环处理（1）形式：for var in listdo statementsdone例：#!/bin/shfor file in $(ls f*.sh); do lpr $filedoneexit 02、while语句（1）形式：while conditiondo statementsdone3、until 语句（不推荐使用）（1）形式：until conditiondo statementsdone4、Select语

12、句：生成菜单列表（1）形式：select item in itemlistdo statementsdone4、命令表业语句块1、命令表（1）命令组合分号串联：command1 ; command2 ; 条件组合：AND命令表：只有在 & 左边的命令返回真，& 右边的命令才会被执行 格式：statement1 & statement2 & statement3 & OR命令表：只有在 | 左边的命令返回假，| 右边的命令才会被执行。 格式：statement1 | statement2 | statement3 | 2、语句块（1）形式 statement1 statement2 或 stat

13、ement1; statement2 ; ; 5、函数（1）形式function funcname() statements return int（2）局部变量：局部变量只适用于当前shell，local关键字（3）函数的调用：func para1 para2 6、其他1、杂项命令：break: 从for/while/until循环退出continue: 跳到下一个循环继续执行exit n: 以退出码”n”退出脚本运行return: 函数返回export: 将变量导出到shell，使之成为shell的环境变量set: 为shell设置参数变量unset: 从环境中删除变量或函数trap: 指定

14、在收到操作系统信号后执行的动作“:”(冒号命令): 空命令“.”(句点命令)或source: 在当前shell中执行命令2、find命令（1）形式：find path options tests actionsOptionsTests可以用操作符进行组合测试 ：！（-not）； -a（-and）； -o（-or）可以用圆括号来强制测试和操作符的优先级，需要用到转义字符例：find . (-name _* -or -newer while2) -type f print-amin、-anewer、-atime-cmin、-cnewer、-ctime-empty、-gid or -group、-p

15、id-name, -iname-size、-type-ipath, -path路径名符合p的文件，ipath表示忽略大小写actions3、grep命令（用于在文件中查找字符串）（1）形式：grep OPTIONS PATTERN FILES（2）正则表达式：广泛用于Linux和许多其他编程语言中，基本原理都是一样的注：上表中的括号需要使用转移字符，如 grep E a-z10 words2.txt4、捕获命令输出（1）语法：$(command)command（2）例：#!/bin/shecho “The current directory is $PWD”echo “The current

16、directory is $(pwd)”exit 05、算数扩展（1）expr命令（支持的operator包括）expr argument operator argument（2）$()扩展例：x=$($x+1)6、参数扩展#!/bin/shi=0while “$i” ne 10 ; do touch “$i_tmp” i=$($i+1)doneexit 07、即时文档在shell脚本中向一条命令传送输入数据#!/bin/bashcat block15数组（2）Block12-14:间接索引Block12:b/4Block13:b/4*b/4Block14:b/4*b/4*b/42、系统调用和

17、库函数1、比较：相同点：都以C函数的形式出现不同点：系统调用：Linux内核的对外接口; 用户程序和内核之间唯一的接口; 提供最小接口库函数：依赖于系统调用; 提供较复杂功能2、可缓冲和非缓冲的I/O（1）Unbuffered I/Oread/write -System callsFile descriptor不在标准化C中，但是存在于POSIX.1和XPG3（2）Buffered I/O用标准I/O实现处理很多细节, 如缓存分配, 以优化长度执行I/O等.Stream - a pointer to FILE3、基本I/O系统调用1、文件描述符：无符号整数表示的句柄 在中定义的：STDIN_F

18、ILENO (0), STDOUT_FILENO (1), STDERR_FILENO (2) 打开文件操作基本流程：open-read/write-lseek-close2、基本I/O操作3、错误处理（1）采用UNIX风格，返回错误代号”errno”，errno变量和错误代码都在头文件 /usr/include/errno.h 中定义（2）strerror & perrorchar *strerror(int errnum); void perror(const char *msg);4、open/creat函数（打开或者有可能创建一个文件）#include #include #includ

19、e int open(const char *pathname, int flags);int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); int creat(const char *pathname, mode_t mode);* creat(pathname, mode)等价于open(pathname, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, mode)返回值：成功时返回文件的描述符，失败时返回-1参数：（1）flags（除了O_RDONLY、O_WRONLY 、 O_RDWR以外的）：O_APPEND：以追加方式打

20、开O_TRUNC:：如果文件已经存在并且是一个普通文件且打开方式允许写操作，则文件长度被截0O_CREAT：如果文件不存在则创建O_EXCL：如果文件已经存在则错误返回（2）mode：如果新文件被创建设置其属性*umask机制：新创建文件的权限为：mode & umask目录默认：777，文件默认：6665、close函数#include int close(int fd);返回值：成功则返回0，失败则返回16、read/write函数#include ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);返回值: 读到的字节数，若已到文件尾为0，若出错为

21、-1ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);返回值: 若成功为已写的字节数，若出错为-17、lseek函数：定位文件中的读写位置#include #include off_t lseek(int fildes, off_t offset, int whence);返回值：如果成功则返回地址的偏移量，失败则返回-1参数whence：SEEK_SET: 从文件开头计算偏移量SEEK_CUR: 从文件当前的位置开始计算偏移量SEEK_END: 从文件结尾的位置开始计算偏移量8、dup/dup2函数：复制文件描述符*文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。dup返回新的文件文件描述符（没有用的文件描述符最小的编号）。dup2可以让用户指定返回的文件描述符的值，如果需要，则首先接近newfd的值，他通常用来重新打开或者重定向一个文件描述符。#include int dup(int oldfd);int dup2(int oldfd, int newfd);返回值：成功则返回文件新的描述符，失败则返回