Day 1. 学习linux高级编程之Shell命令和IO

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

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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 

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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 

11.fputc

  int fputc(int c, FILE *stream);

  功能：想流中写入一个字符

  参数：

        c:写入字符的ASCII码值
        stream:文件流指针 

   返回值:
        成功返回写入字符的ASCII码值
        失败返回EOF

    注意:
        1.fputc只能写入一个字符,写入多个字符需要多次调用fputc
         2.fputc只能写入字符