Day 1. 学习linux高级编程之Shell命令和IO

本文介绍: 多任务编程（进程、线程）网络编程数据库编程。

1.C语言基础

现阶段学习安排

2.IO编程

多任务编程（进程、线程）

网络编程

数据库编程

3.数据结构

linux软件编程

1.linux：

操作系统：linux其实是操作系统的内核

系统调用：linux内核的函数接口

操作流程：用户——>Shell——>内核——>硬件设备——>用户看到现象

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）.任务调用

用途：

（1）.服务器

（2）.嵌入式方向

2.Shell：

（1）.保护linux内核（用户和linux内核不直接操作，通过操作Shell，Shell和内核进行交互）

（2）.命令解释器

3.Shell命令：

（1）. 基本命令：

ls ，cd touch ，mkdir ，cp ，mv ，rm

man手册（帮助函数）：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

command [-options] arg1 arg2 ……

（2）.Shell文件查看命令：

1）.cat：查看文件内容（字符）

ASCII文件（文件内容均是能在终端显示的ASCII码字符）：.c .txt文件

二进制文件（文件内容不能够在中高端显示，或者是显示乱码）：图片视频压缩包等

示例：cat filename

2）.od -c：以字符型或ASCII码形式显示文件内容

示例：od -c filename

3）.head/tail：查看文件/末尾内容（默认10行）

-n 指定行数

示列：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

？：匹配一位长的任意字符的文件名

[ ]：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12 3 4

[^2]指定除了2以外的字符

2）.whereis：查找指定内容路径

示例：whereis 二进制程序名/软件名

3）.grep：查找文件内容

示例：grep ‘printf’ stdio.h

（4）.重定向：

将原来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：

将前面命令行的输出作为后面命令的输入

示例：ps -ef | grep bash

（6）. 其余命令：

ps -ef：查看信息进程

echo ：在终端打印内容

du -k/-m ：测试文件大小

（7）.解压压缩命令：

.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

PING www.a.shifen.com (183.2.172.42) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 183.2.172.42 (183.2.172.42): icmp_seq=1 ttl=51 time=43.6 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 Ubnuntu都会使用网卡，即网络独立

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工具源

让虚拟机上网

在Ubuntu左侧找到”Ubuntu Software”

在Ubuntu上方找到”Ubuntu Software” 右键选择”Software & Updates”

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

IO:

1.IO的输入输出，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文件

d：directory 目录文件存放文件

-：普通文件存放数据：图片、音频、压缩包、文本文件

l：link 连接文件快捷方式

s：socket 套接字文件用来套接字通信

p：pipe 管道文件用来进程中通信

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); FILE类型名：结构体

功能：打开pathname对应的文件并与其建立一个流

参数：pathname：要打开文件内容的字符串

mode：

r 只读文件不存在会报错，文件存在就会只读打开

r+ 读写文件不存在会报错,文件存在读写打开

w 只写文件不存在会自动创建，文件存在将文件内容清空,只写打开

w+ 写读文件不存在会新创建,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会新创建,文件存在追加只写打开

a+ 追加写读文件不存在会新创建,文件存在追加写读打开

返回值：成功则返回文件指针流失败会返回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.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：

调用不打印因为此时打印的元素在缓存

缓存分为3类：

（1）.全缓存：缓存区满刷新 4k

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：遇到n刷新 1k

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

用途：人机交互、界面控制、出错处理

（4）.修改缓存类型：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