Документ представляет собой обширный учебный материал по программированию в Linux, включая использование команд в терминале, компиляцию программ, а также работу с библиотеками и системными вызовами. Он охватывает множество аспектов, таких как ввод-вывод, процессы, межпроцессорное взаимодействие, сокеты и управление потоками. Также в документе содержатся примеры кода и пояснения по оптимизации и отладке программ.

1. Программирование Linux

2. man – наше все!

3. $ man hello HELLO(1) User Commands HELLO(1) NAME hello - friendly greeting program SYNOPSIS hello [OPTION]... DESCRIPTION Print a friendly, customizable greeting. -h, --help display this help and exit -v, --version display version information and exit -t, --traditional use traditional greeting format -n, --next-generation use next-generation greeting format -g, --greeting=TEXT use TEXT as the greeting message

4. Компиляция

5. GCC = препроцессор + компилятор + ассемблер + компоновщик cpp cc1, cc1plus, ... as collect2

6. $ cat hello.c #include <stdio.h> int main() { printf(&quot;Hello World\n&quot;); } $ gcc -o hello hello.c $ ./hello Hello World

7. $ cat hello.c #include <stdio.h> int main() { printf(&quot;Hello World\n&quot;) } $ gcc -o hello hello.c hello.c: In function 'main': hello.c:7: error: syntax error before '}' token

8. $ cat main.c int main() { print_hello(); } $ cat hello.c #include <stdio.h> void print_hello() { printf(&quot;Hello World\n&quot;); }

9. $ gcc -c main.c $ gcc -c hello.c $ ls hello.c hello.o main.c main.o $ gcc -o hello main.o hello.o $ ls hello* hello.c hello.o main.c main.o $ ./hello Hello World

10. $ gcc -o hello hello.c main.c -Wall main.c: In function ‘main’: main.c:1:1: warning: implicit declaration of function ‘print_hello’ main.c:1:1: warning: control reaches end of non-void function $ nm hello.o 00000000 T print_hello U puts $ ldd hello linux-vdso.so.1 => (0x00110000) libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x00a57000) /lib/ld-linux.so.2 (0x00a38000)

11. $ cat Makefile hello: main.o hello.o <--> gcc -o hello main.o hello.o main.o: main.c <--> gcc -c main.c hello.o: hello.c <--> gcc -c hello.c clean: <--> rm -f *.o hello http://habrahabr.ru/blogs/development/111691

12. $ make gcc -c main.c gcc -c hello.c gcc -o hello main.o hello.o $ ls hello hello.c hello.o main.c main.o Makefile

13. Логирование

14. void openlog(char *ident, int option, int facility); void syslog(int priority, char *format, …); void closelog();

15. #include <syslog.h> int main() { int i; openlog(&quot;test&quot;, LOG_PID, LOG_USER); syslog(LOG_DEBUG,&quot;try to sending 5 messages&quot;); for (i = 0; i < 5; ++i) syslog(LOG_INFO,&quot;info message [i = %i]&quot;,i); closelog(); };

16. $ tail /var/log/debug Dec 20 11:25:04 linux test[6222]: try to sending 5 messages $ tail /var/log/messages Dec 20 11:25:04 linux test[6222]: info message [i = 0] Dec 20 11:25:04 linux test[6222]: info message [i = 1] Dec 20 11:25:04 linux test[6222]: info message [i = 2] Dec 20 11:25:04 linux test[6222]: info message [i = 3] Dec 20 11:25:04 linux test[6222]: info message [i = 4]

17. Библиотеки

18. $ cat hello.h void h_world(); void g_world(); $ cat hello.c #include <stdio.h> #include &quot;hello.h&quot; void h_world() { printf(&quot;Hello World\n&quot;); } void g_world() { printf (&quot;Goodbye World\n&quot;); }

19. $ cat main.c #include &quot;hello.h&quot; int main() { h_world(); g_world(); }

20. $ gcc -c main.c $ gcc -c hello.c $ ar cr libhello.a hello.o $ gcc -o hello main.o -L. -lhello $ ar t libhello.a hello.o $ ar x libhello.a hello.o

21. $ gcc -c -fPIC -o hello.o hello.c $ gcc -shared -o libhello.so hello.o $ gcc -o hello -L. -lhello main.c $ ./hello ./hello: error while loading shared libraries: libhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory $ ldd hello ... libhello.so => not found ...

22. $ gcc -o hello -L. -lhello -Wl,-rpath,. main.o $ ./hello Hello World Goodbye World $ ldd hello libhello.so => ./libhello.so (0x00a57000) $ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$PWD

23. void *dlopen(char const *filename, int flag); void *dlsym(void *handle, char *symbol); dlclose(void *handle); компоновка -dl

24. #include <dlfcn.h> double pow(double x, double y); int main() { void *library; double (*power)(double, double); library = dlopen(&quot;/lib/libmath.so&quot;,RTLD_LAZY); if (!library) return dlerror(); power = dlsym(library, “pow”); dlclose(library); };

25. Переменные окружения

26. USER - имя текущего пользователя HOME - путь к домашнему каталогу текущего пользователя PATH - список каталогов, разделенных двоеточиями, в которых производится &quot;поиск&quot; программ PWD - текущий каталог OLDPWD - предыдущий текущий каталог SHELL - текущая командная оболочка HOSTNAME - имя машины QTDIR - расположение библиотеки QT LD_LIBRARY_PATH - место &quot;поиска&quot; дополнительных библиотек LANG - язык и кодировка пользователя DISPLAY - текущий дисплей в X11

27. extern char ** environ; //declared in unistd.h char *getenv(char const *name); int setenv(char const *name, char const *value, int overwrite); int unsetenv(char const *name);

28. Ввод-вывод

29. int open(char const* filename, int flags); int close(int fd); ssize_t read(int fd, void *buffer, size_t count); ssize_t write(int fd, const void * buffer, size_t count); off_t lseek(int fd, ott_t offset, int against);

30. #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h> // read(), write(), close() #include <fcntl.h> // open(), O_RDONLY #include <sys/stat.h> //S_IRUSR #include <sys/types.h> // mode_t #define BUFFER_SIZE 64 int main(int argc, char ** argv) { int fd; ssize_t read_bytes; ssize_t written_bytes; char buffer[BUFFER_SIZE];

31. if (argc < 2) { fprintf(stderr, &quot;Too few arguments\n&quot;); exit (1); } fd = open(argv[1], O_RDONLY); if (fd < 0) { fprintf(stderr, &quot;Cannot open file\n&quot;); exit (1); }

32. while ((read_bytes = read(fd, buffer, BUFFER_SIZE)) > 0) { written_bytes = write(FILENO(stdout), buffer, read_bytes); if (written_bytes != read_bytes) { fprintf (stderr, &quot;Cannot write\n&quot;); exit (1); } }

33. if (read_bytes < 0) { fprintf(stderr, &quot;myread: Cannot read file\n&quot;); exit (1); } close (fd); return 0; }

34. Процессы

35. pid_t getpid(); //PID процесса pid_t getppid(); //PID родителя pid_t fork(); //клонирование процесса int execve(char const *path, char * const argv[], char *const envp[]); //замена образа

36. #include <unistd.h> #include <stdio.h> int main() { char *echo_args[] = { &quot;echo&quot;, &quot;child&quot;, NULL}; if (fork()) printf(&quot;parent&quot;); else execve(&quot;/bin/echo&quot;, echo_args, environ); return 0; }

37. IPC

38. int pipe(int pipefd[2]); //неименованные каналы int mkfifo(char const *pathname, mode_t mode); //именованные каналы

39. #include <stdio.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> int main (int argc, char * argv[]) { int pipedes[2]; pid_t pid; pipe(pipedes); pid = fork();

40. if (pid > 0) { char *str = &quot;String passed via pipe\n&quot;; close(pipedes[0]); write(pipedes[1], (void *)str, strlen(str) + 1); close(pipedes[1]); }

41. else { char buf[1024]; int len; close(pipedes[1]); while ((len = read(pipedes[0], buf, 1024)) != 0) write(2, buf, len); close(pipedes[0]); } return 0; }

42. Сокеты

43. int socket(int domain, int type, int protocol); int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); int listen(int sockfd, int backlog); int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); struct hostent *gethostbyname(char const *name);

44. sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); serv_addr.sin_family = AF_INET; serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; serv_addr.sin_port = htons(port); bind(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr); listen(sock, 1); new_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)&new_addr, &new_len);

45. server = gethostbyname(hostname); serv_addr.sin_family = AF_INET; memcpy(&serv_addr.sin_addr.s_addr, server->h_addr, server->h_length); serv_addr.sin_port = htons(port); connect(sock, &serv_addr, sizeof(serv_addr);

46. Сигналы

47. #include <signal.h> void handler(int i) { printf(&quot;Terminating\n&quot;); exit(EXIT_FAILURE); } int main(int argc, char *argv[]) { signal(SIGSEGV, handler); kill(getpid(), SIGSEGV); }

48. SIGINT – прервать выполнение, можно игнорировать SIGKILL – прервать выполнение, нельзя игнорировать SIGTERM – просьба завершиться SIGSEGV – ошибка памяти SIGCHLD – дочерний процесс завершился SIGSTOP – заморозить процесс SIGCONT – разморозить процесс SIGUSR1 – смысл по усмотрению пользователя

49. Нити

50. int pthread_create(pthread_t *thread, pthread_attr_t const *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg); int pthread_join(pthread_t thread, void **retval); void pthread_exit(void *retval); int pthread_cancel(pthread_t thread); компоновка -pthread

51. #include <errno.h> #include <pthread.h> void *thread(void *arg) { printf(&quot;Thread %i is running\n&quot;, *(int *)arg); }

52. int main(int argc, char * argv[]) { int id1 = 1, id2 = 2; pthread_t thread1, thread2; pthread_create(&thread1, NULL, thread, &id1); pthread_create(&thread2, NULL, thread, &id2); pthread_join(thread1, NULL); pthread_join(thread2, NULL); return errno; }

53. Синхронизации

54. pthread_mutex_t pthread_mutex_lock(mutex) pthread_mutex_trylock(mutex) pthread_mutex_unlock(mutex) pthread_cond_t pthread_cond_wait(condition, mutex) pthread_cond_signal(condition) pthread_cond_broadcast(condition) pthread_rwlock_t pthread_barrier_t

55. IDE

56. QtCreator Code::Blocks Eclipse Vim Emacs NetBeans MonoDevelop ...