linux C语言 数组第一位为0printf打印

### Linux 环境下数组位数展开方法 在Linux环境中，处理数组的位数展开通常涉及到将整型数组转换成二进制表示形式，并逐位访问这些数值。对于这种需求，可以利用C语言中的按位运算符以及一些辅助宏来简化操作。 #### 使用 `bitmap` 库函数 Linux内核提供了一套用于处理位图(bitmap)的操作接口，在头文件 `<linux/bitmap.h>` 中定义了多种实用工具函数[^1]。其中最常用的是 `bitmap_set()` 和 `bitmap_clear()`, 可以用来设置或清除特定范围内的比特位；还有 `bitmap_weight()` 来计算设定好的比特数量等。 为了展示如何应用这些功能于用户空间程序中, 下面给出一段简单的例子: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> // 假设这里包含了 bitmap.h 头文件的内容. extern void bitmap_set(unsigned long *map, int start, int nbits); extern unsigned int bitmap_weight(const unsigned long *map, int bits); int main(){ const int size = 8; // 表示有八个元素组成的long类型的数组 unsigned long array[size]; memset(array, 0, sizeof(array)); // 初始化为全零 // 设置第3到7之间的所有bit(即索引2至6) bitmap_set((unsigned long *)array, 2, 5); printf("Number of set bits: %u\n", bitmap_weight((const unsigned long*)array, size*8)); } ``` 这段代码展示了怎样通过调用 `bitmap_set()` 函数在一个由多个 `unsigned long` 类型构成的数组里指定位置处置定位标记(bit)，并打印出被置位的数量作为验证手段之一。 另外一种方式则是直接运用标准 C 提供的基础特性来进行更底层控制： #### 手动实现位操作 如果不希望依赖额外库，则可以直接编写相应逻辑完成相同任务。下面是一个手动实现的例子，它同样实现了上述的功能——对某个范围内连续若干个 bit 进行赋值： ```c void manual_bitmap_set(unsigned char *arr, int offset, int length){ while (length--) { *(arr + (offset >> 3)) |= (1 << (offset & 7)); ++offset; } } int count_bits_set_manual(const unsigned char *arr, int bytes_count){ static const unsigned char lookup[]={ 0,1,1,2,1,2,2,3,1,2,2,3,2,3,3,4, /* ... complete table up to value 255 */ }; int sum=0; for(int i=bytes_count;i--;){ sum+=lookup[*arr++]; } return sum; } int main(){ const int byte_size = 8*sizeof(long)/sizeof(char); unsigned char my_array[byte_size]; memset(my_array , 0 , sizeof(my_array )); manual_bitmap_set(my_array , 2 , 5 ); printf("Manual method number of set bits:%d\n", count_bits_set_manual(my_array , sizeof(my_array )) ); } ``` 此版本不借助任何外部资源而完全依靠基本语法结构完成了相似的工作流程。值得注意的是这里的 `manual_bitmap_set` 函数接受三个参数：目标缓冲区指针、起始偏移量以及要影响多少个 bit 。内部循环会依次更新每一位直到达到预期长度为止。

在Linux中，编写一个C语言程序来实现这个系统调用，可以使用以下代码： ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/syscall.h> #define __NR_MY_SYSCALL 398 // 用于定义自定义系统调用的号码 int main(int argc, char *argv[]) { if (argc != 3) { printf("Usage: %s <number> <flag>\n", argv[0]); return -1; } long num = atol(argv[1]); // 将第一个参数转换为long类型 int flag = atoi(argv[2]); // 将第二个参数转换为int类型 if (flag != 0 && flag != 1) { // 检查flag是否合法 printf("Invalid flag: %d\n", flag); return -1; } // 调用自定义系统调用 long ret = syscall(__NR_MY_SYSCALL, num, flag); printf("System call returned %ld\n", ret); return 0; } ``` 在上述代码中，我们首先检查了命令行参数的数量是否为3，如果不是，则输出使用说明并退出程序。接着，将第一个参数转换为long类型，将第二个参数转换为int类型，并检查flag的值是否合法。最后，调用自定义的系统调用，并输出返回值。 接下来，我们需要在内核中编写相应的系统调用实现。在Linux内核中，我们可以通过`syscalls/syscall.h`文件来定义新的系统调用号码。在这个文件中，我们需要添加以下代码： ```c #define __NR_my_syscall 398 // 定义新的系统调用号码 #define sys_my_syscall _my_syscall // 定义系统调用函数名 asmlinkage long sys_my_syscall(long num, int flag) { long ret = -1; if (flag == 0) { ret = num % 10; // 返回参数1的个位 } else if (flag == 1) { ret = (num / 10) % 10; // 返回参数1的十位 } return ret; } ``` 在上述代码中，我们首先定义了新的系统调用号码`__NR_my_syscall`，然后将系统调用函数名定义为`sys_my_syscall`。接着，我们实现了系统调用的函数体，根据flag的值计算出返回值，并将其返回。 最后，我们需要将新的系统调用号码添加到系统调用表中。在Linux内核中，系统调用表是一个数组，定义在`kernel/sys.c`文件中。我们可以在这个文件中添加以下代码： ```c [398] = sys_my_syscall, // 将新的系统调用添加到系统调用表中 ``` 现在，我们可以重新编译内核，并使用上面提到的C语言程序来测试我们的自定义系统调用了。例如，我们可以使用以下命令来测试： ```bash $ ./my_syscall 21009200064 0 # 返回值为4 $ ./my_syscall 21009200064 1 # 返回值为6 ``` 请注意，由于这是一个自定义的系统调用，因此需要重新编译和安装内核才能使用。为避免不必要的风险，请在测试前先备份您的系统，并确保您知道如何在出现问题时进行恢复。