Linux系统编程（续）

news2024/9/21 22:56:33

静态库制作及使用步骤：
1.将.c生成.o文件
gcc -c add.c -o add.o
2.使用ar工具制作静态库
ar rcs lib自定义库名.a 后面需要的.c文件
3.编译静态库到可执行文件中
gcc test.c 自制的库.a -o test

注意:如果程序中没有函数声明，编译器会自动给个隐式声明，但会保warning
还有头文件是静态库的配套产品。

在这里插入图片描述
上图中的是为了防止多次载用头文件

动态库制作及使用：
1.将.c生成.o文件，（生成与位置无关的代码 -fPIC）
gcc -c add.c -o add.o -fPIC
2.使用 gcc -shared 制作动态库
gcc -shared lib库名.so add.o sub.o div.o
3.编译可执行程序时，指定所使用的动态库。 -l：指定库名（去掉lib前缀和.so后缀） -L：指定库路径
gcc test.c -o a.out -lmymath -L./lib
4.运行可以执行程序 ./a.out 出错！！！
原因：
链接器：工作于链接阶段，工作时需要-l和-L
动态链接器：工作于程序运行阶段，工作时需要提供动态库所在目录位置。
解决方式：
【1】通过环境变量：export LD_LIBRARY_PATH=动态路径 ./a.out成功！！！（临时生效，终端重启后环境变量失效）；
【2】永久生效：写入终端配置文件。.bashrc （建议使用绝对路径）
1.vi ~/.bashrc
2.写入export LD_LIBRARY_PATH=动态库路径保存
3. …bashrc/ source .bashrc /重启终端 -->让修改后的.bashrc生效
4. ./a.out成功！！！
【3.】拷贝自定义动态库到./lib（标准C库所在目录位置）
【4】配置文件法：
1. sudo vi /etc/ld.so.conf
2. 写入动态库绝对路径保存
3. sudo ldconfig -v 使用配置文件生效
4. ./a.out 成功！！！ —使用 ldd a.out 查看。

gdb调试工具：（大前提：程序是你自己写的）

基础指令：
-g：使用该参数编译可以执行文件，得到调试表。
gdb a.out
list：list 1 列出源码。根据源码指定，行号设置断点。
b/break：break 20 在20行位置设置断点。
run/r：运行程序
next/n：下一条指令（会越过函数）
step/s：下一条指令（会进入函数）
print/p：p i 查看变量的值
continue：继续执行断点后续指令。
quit：退出gdb当前调试。
其他指令:
run：使用run查找段错误出现的位置。
finish：结束当前函数调用。
set args：设置main函数命令行参数
run 字串1 字串2 … ：设置main函数命令行参数
info b：查看断点信息表
b 20 if i = 5：设置条件断点。
ptype：查看变量类型。
bt：列出当前程序正存活着的栈帧。

系统read函数：
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t count);
参数：
fd：文件描述符
buf：存数据的缓冲区
count：缓冲区大小
返回值：
成功：读到的字节数。
失败：-1，设置errno
0：读到文件末尾
-1：并且errno = EAGIN或EWOULDBLOCK，说明不是read失败，而是read在以非阻塞方式读一个设备文件（网络文件），并且文件无数据。

系统write函数：
ssize_t write(int fd,const void *buf,size_count);
参数：
fd：文件描述符
buf：待写出数据的缓冲区
count：数据大小
返回值：
成功：写入的字节数
失败：-1，设置errno

错误处理函数与errno相关。
printf(“xxx error:%d\n”,errno);
char *strerror(int errnum);
printf(“xxx error:%d\n”,strerror(errno));
void perror(const char *s);
perror(“open”)

系统调用和库函数的区别：
两个没有谁效率高还是低，只不过运用的需求不一样；系统调用应用在快速把用户内容输入输出到终端的需求；而库函数在向终端或者磁盘输入输出大数据的时候使用。

文件描述符：
PCB进程控制块：本质结构体。
成员：文件描述符表。
文件描述符：0/1/2/3/4/5。。。/1023 表中可用的最小的。
0 - STDIN_FILENO
1 - STDOUT_FILENO
2 - STDERR_FILENO
文件描述符图：
在这里插入图片描述
阻塞，非阻塞：是设备文件，网络文件的属性。
产生阻塞的场景：读设备文件。读网络文件。（读常规文件无阻塞概念）
/dev/tty – 终端文件。
open(“/dev/tty”,O_RDWR|O_NONBLOCK) —设置/dev/tty非阻塞状态（默认为阻塞状态）

fcntl函数：
int flags = fcntl(fd,F_GETFL);
flgs |= O_NONBLOCK
fcntl(fd,F_SETFL,flgs);
获取文件状态：F_GETFL;
设置文件状态：F_SETFL;

lseek函数：
off_t lseek(int fd,off_t offset,int whence);
参数：
fd:文件描述符
offset:偏移量
whence：起始偏移量：SEEK_SET/SEEK_CUR/SEEK_END
返回值：
成功：较起始位置偏移量
失败：-1 errno
应用场景：
1.文件的“读”，“写”使用同一偏移位置。
2.使用lseek获取，拓展文件大小。
3.使用lseek拓展文件大小：要想使文件大小真正拓展，必须引起IO操作。
4.使用truncate函数，直接拓展文件。

传入参数：
1.指针作为函数参数。
2.同常有const关键字修饰。
3.指针指向有效区域，在函数内部做读操作。
传出参数：
1.指针作为函数参数。
2.在函数调用之前，指针指向的空间可以无意义，但必须有效。
3.在函数内部，做写操作。
4.函数调用结束后，充当函数返回值。
传入传出参数：
1.指针作为函数参数。
2.在函数调用之前，指针指向的空间有实际意义。
3.在函数内部，先做读操作，后做写操作。
4.函数调用结束后，充当函数返回值。注意这个充当加黑寓意，就是它可以当返回值，但是不是返回值。

文件存储：
inode：本质为结构体，存储文件的属性信息。如：权限，大小，时间，用户，盘块位置。。。也叫做文件属性管理结构，大多数的inode都存储在磁盘上

**dentry：**目录项，其本质依然是结构体，重要成员变量有两个{文件名，inode,…}，而文件内容（data）保存在磁盘盘块中。

stat/lstat 函数：
头文件：<sys/stat.h>
结构体对象：struct stat a;
int stat（const char *path,struct stat *buf）;
参数：
path：文件路径
buf：（传出参数）存放文件属性。
返回值：
成功：0；
失败：-1 errno;
获取文件大小：buf.st_size
获取文件类型：buf.st_mode
文件类型有以下几种：
在这里插入图片描述
获取文件权限：buf.st_mode
符号穿透：stat会；lstat不会。
注意：什么是符号穿透呢，详细一点讲就是比如建立软链接（快捷方式），用stat函数的话，它会直接穿透到源文件，反映出文件的类型等属性；而用lstat函数，它不会穿透到源文件，而是在建立的快捷方式这一层。