Linux程序设计（一）入门

1. linux程序

Linux应用程序表现为两种特殊类型的文件：可执行文件和脚本文件。

可执行文件：是计算可以直接运行的程序，相当于windows的.exe文件。

脚本文件：一组指令的集合。这些指令由另一个程序（即解释器）来执行，它们相当于Windows下的.bat文件、.cmd文件。

使用（:）分隔PATH变量的条目。MS-DOS和windows使用分号（;）。

Linux使用正斜线（/）分隔文件名里的目录名。

2. C语言编译器

编译、链接和运行hello程序：

zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ gcc -o hello hello.c
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ./hello
hello world !

程序名（hello）前加“./”是指示shell去执行当前目录下给定名称的程序。

-o name 选项告诉编译器将可执行程序放在何处。如果不写，编译器会把程序放在一个名为a.out（assembler output即汇编输出）的文件里。

3. 开发系统导引

3.1 应用程序

（1）/usr/bin  ： 系统为正常使用提供的程序，包括用于程序开发的工具，都可在目录/usr/bin中找到。

（2）/usr/local/bin 或者 /opt ： 系统管理员为某个特定的主机或网络添加的程序。

（3）系统管理员喜欢使用/usr/local目录，因为它分离了厂商提供及后续添加的文件与系统本身的应用程序。

3.2 头文件

（1）对C语言来说，头文件在/usr/include目录及其子目录下。依赖于特定linux版本的头文件通常在/usr/include/sys和/usr/include/linux中找到。

（2）调用C语言编译器时，可以使用-I标志来包含保存在子目录或者非标准位置中的include文件。

gcc -I/usr/openwin/include fred.c

上例指示不仅在标准位置，也在/usr/openwin/include目录中查找fred.c中包含的头文件。

3.3 库文件

库是一组预先编译好的函数的集合。

标准系统库文件一般存储在/lib和/usr/lib目录中。

.a ： 传统的静态函数库。

.so ：共享函数库。

-l ：标志指示编译器要搜索的库文件。

-L ：编译器增加库的搜索路径。

3.4 静态库

静态库，也称归档文件（archive）。

静态库实验：

（1）为两个函数创建源文件，add.c和sub.c：

//add.c
#include <stdio.h>

int add(int a, int b){
return a + b;
}

//sub.c
#include <stdio.h>

int sub(int a, int b){
        return a - b;
}

（2）分别编译这些函数，产生要包含在库文件中的目标文件。

zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ gcc -c add.c sub.c
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ls
add.c  add.o  hello.c  sub.c  sub.o

-c ：阻止编译器创建一个完整的程序。（-c Compile and assemble, but do not link）

（3）创建一个头文件，将声明库文件中的函数。

//lib.h

int add(int, int);
int sub(int, int);

（4）调用程序（program.c）。

//program.c
#include <stdio.h>
#include "lib.h"

int main(){

        printf(" 5 + 4 = %d\n", add(, ));
        printf(" 5 - 4 = %d\n", sub(, ));
        return ;
}

（5）编译并测试这个程序。

zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ gcc -c program.c
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ gcc -o program program.o add.o sub.o
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ls
add.c  add.o  hello.c  lib.h  program  program.c  program.o  sub.c  sub.o
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ./program
  +  =
  -  = 

（6）创建并使用一个库文件。

用ar程序创建一个归档文件并将目标文件添加进去。

zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ls
add.c  add.o  hello.c  lib.h  program  program.c  program.o  sub.c  sub.o
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ar crv libcalc.a add.o sub.o
a - add.o
a - sub.o
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ls
add.c  add.o  hello.c  libcalc.a  lib.h  program  program.c  program.o  sub.c  sub.o

（7）要想成功的使用函数库，还需要为函数库生成一个内容表。

randlib libcalc.a

在编译器命令行的文件列表中添加该库文件以创建我们的程序：

zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ls
add.c  add.o  hello.c  libcalc.a  lib.h  program.c  program.o  sub.c  sub.o
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ gcc -o program program.o libcalc.a
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ls
add.c  add.o  hello.c  libcalc.a  lib.h  program  program.c  program.o  sub.c  sub.o
zhangxin@zhangxin-VirtualBox:~/mypro$ ./program
  +  =
  -  = 

nm命令：查看目标文件、函数库或者可执行程序里所包含的函数。

3.5 共享库

程序使用共享库时，链接方式是这样的：它本身不包含函数代码，而是引用运行时可访问的共享代码。

linux和windows文件对比：

项目	UNIX	WINDOWS
目标模块	.o	.obj
静态函数库	.a	.lib
程序	program(a.out)	program.exe
共享库	.so	.dll

参考资料：《Linux程序设计》第3版