掌握Unix环境高级编程第二版技巧

《Unix环境高级编程 第2版》是由W. Richard Stevens和Stephen A. Rago共同著作的一本经典书籍，常被行业内简称为APUE（Advanced Programming in the Unix Environment）。这本书详细地介绍了在Unix系统上进行高级编程所需要了解的知识，特别是关于系统调用和标准库函数的使用。它被认为是Unix和类Unix系统编程方面的权威参考书，并且被广泛用于高校教学以及程序员的自学。 ### Unix系统编程知识点 1. **系统调用和库函数的区别：** Unix环境下的编程通常会涉及到系统调用（system call）和库函数（library function）。系统调用是操作系统提供给用户程序使用的接口，可以直接对硬件资源进行管理，而库函数则是建立在系统调用之上的一组功能更丰富的函数，它们可以是标准的C库函数，也可以是Unix特有的POSIX库函数。 2. **进程控制：** 进程是Unix系统中的核心概念之一。APUE会介绍如何创建进程（如fork()函数），如何在进程间进行通信（如pipe()、信号、共享内存等），以及如何管理和控制进程（如exec系列函数、wait()和waitpid()）。 3. **文件和目录：** 文件I/O是每个Unix程序员必须掌握的基本功，书中会详尽解释文件描述符的使用，包括打开、读写、关闭文件的操作（open(), read(), write(), close()）。同时也会讲解文件系统和目录的操作，例如文件的权限管理、目录遍历（opendir(), readdir()）等。 4. **信号处理：** Unix中的信号是进程间通信的一种方式。本书会介绍如何向进程发送信号（如kill()），以及如何处理这些信号（signal(), sigaction()）。信号处理是编写健壮的Unix程序不可或缺的一部分。 5. **时间管理：** 时间和日期的处理也是系统编程中的一个重要方面。APUE会讲解如何获取和设置系统时间（如time(), localtime()），以及如何处理定时任务（如sleep(), alarm(), setitimer()）。 6. **线程：** 线程是现代操作系统并发编程的基本单位，APUE会介绍多线程编程，包括线程的创建和同步（如pthread_create(), pthread_join(), mutex）。 7. **进程间通信：** 进程间通信（IPC）机制是使多个进程协同工作的关键。APUE会介绍管道、消息队列、共享内存、信号量等IPC机制。 8. **终端I/O：** Unix系统中的终端I/O操作也很重要，书中会介绍如何读取终端输入、改变终端模式（如tcgetattr(), tcsetattr()）等。 9. **网络编程：** Unix系统支持套接字编程，APUE会讲解基于TCP/IP协议的网络通信，包括套接字的创建和使用（如socket(), bind(), listen(), accept(), connect()）。 ### Unix环境知识点 1. **Unix文件系统：** Unix文件系统是树形结构的，APUE会介绍文件系统的组成，包括目录、普通文件、链接等概念。 2. **标准I/O库：** 标准I/O库提供了一系列对文件进行读写的高级函数（如fopen(), fclose(), fread(), fwrite(), fgets(), fputs()），APUE会对这些函数的使用进行详细说明。 3. **环境变量：** 环境变量用于存储程序运行时需要的一些配置信息，APUE会介绍如何获取和设置环境变量。 4. **系统限制和配置：** Unix系统对各种资源通常都有一定的限制，如最大文件长度、最大进程数等。APUE会介绍如何获取这些系统限制（如sysconf()）和一些常用的系统配置（如gethostname()）。 ### 书籍结构与特色 - **详细解释与实例：** Stevens和Rago的书籍以其详尽的解释和丰富的实例代码著称，它不仅让读者知道“怎么做”，还让读者知道“为什么这么做”。 - **Unix系统兼容性：** 第二版在第一版的基础上增加了对多个Unix和类Unix系统（包括Linux和Mac OS X）的兼容性考虑。 - **完整的源代码：** 书中每章的实例代码都是完整的，并且可在多种Unix系统上编译运行。 - **深入理解：** 作者不仅仅停留在API层面，还会深入探讨Unix系统的内核机制，帮助读者深入理解Unix编程。 ### 使用场景 这本书适合那些希望在Unix或类Unix环境下进行系统编程的读者，无论是刚入门的新手，还是已经有一定编程经验的开发者，都能从中获得宝贵的知识和技巧。对于希望了解Unix系统底层机制的用户，以及需要进行跨平台Unix系统开发的用户，这本书同样具有很高的参考价值。 由于书籍内容非常详尽，学习《Unix环境高级编程 第2版》通常需要一定的Unix/Linux系统使用经验，以及C语言的编程背景。对于初学者来说，阅读此书之前建议先熟悉C语言的基础知识以及Unix/Linux基本命令。