Linux常用C API手册：程序员必备实用指南

Linux系统以其开源、高效、稳定和可定制性而闻名，它广泛地应用在服务器、桌面、嵌入式设备等不同的领域。Linux C API是Linux系统编程的基础，提供了一套标准的接口，让程序员能够利用C语言实现对操作系统的各种操作。这些API是与Linux内核接口紧密相关的，允许开发者进行文件操作、进程控制、网络通信、内存管理等一系列底层操作。 ### Linux C API核心知识点 #### 1. 文件操作 Linux提供了丰富的文件操作API，允许程序员对文件进行打开、读取、写入、关闭等操作。核心的API包括： - `open()`：打开文件或设备。 - `read()`：从文件描述符读取数据。 - `write()`：向文件描述符写入数据。 - `lseek()`：移动文件的读写指针。 - `close()`：关闭一个打开的文件描述符。 - `stat()`、`fstat()`：获取文件的状态信息。 #### 2. 进程控制 进程是运行中的程序实例，Linux C API提供了以下进程控制功能： - `fork()`：创建一个子进程，子进程是父进程的一个副本。 - `exec()`系列函数：在当前进程加载并运行一个新的程序。 - `wait()`：使父进程等待子进程结束。 - `exit()`：终止进程执行并返回状态码。 #### 3. 信号处理 信号是Linux中用于进程间通信的一种机制。Linux C API中涉及到的信号处理API如下： - `signal()`：设置对特定信号的处理方式。 - `kill()`：向进程或进程组发送信号。 - `raise()`：允许一个进程给自己发送信号。 #### 4. 内存管理 在Linux C API中，内存管理涉及以下API： - `malloc()`：分配指定字节的内存块。 - `free()`：释放之前分配的内存块。 - `calloc()`：为指定数量的对象分配空间，并初始化为零。 - `realloc()`：调整之前分配的内存区域大小。 #### 5. 时间和日期 对于时间日期的操作，Linux C API提供了如下API： - `time()`：获取当前时间。 - `localtime()`：将时间转换为本地时间。 - `strftime()`：将时间格式化为字符串。 #### 6. 系统信息 获取运行Linux系统的相关信息： - `uname()`：获取系统信息。 - `getenv()`：获取环境变量的值。 #### 7. 网络通信 网络编程中经常使用到的API： - `socket()`：创建一个网络通信端点。 - `bind()`：绑定一个地址和端口到socket。 - `listen()`：设置socket为监听模式。 - `accept()`：接受一个连接请求。 - `connect()`：主动发起一个网络连接。 - `send()`和`recv()`：进行网络数据的发送和接收。 #### 8. 线程操作 Linux支持多线程编程，涉及到的API： - `pthread_create()`：创建一个新线程。 - `pthread_join()`：等待线程结束。 - `pthread_exit()`：终止调用线程。 #### 9. 共享内存 共享内存是一种进程间通信的方式，主要API包括： - `shmget()`：创建共享内存。 - `shmat()`：将共享内存附加到进程的地址空间。 - `shmdt()`：从进程的地址空间分离共享内存。 - `shmctl()`：执行共享内存控制操作。 #### 10. 信号量 信号量用于进程间或线程间的同步： - `semget()`：创建或引用一个信号量。 - `semop()`：执行信号量操作。 - `semctl()`：执行信号量控制操作。 #### 11. 管道和FIFO 进程间通信的一种简单方式是通过管道和FIFO： - `pipe()`：创建一个管道。 - `mkfifo()`：创建一个命名管道。 ### Linux C API的中文版MAN手册 由于描述中提到了“中文版的man手册”，我们需要了解到`man`是Linux中用于查询命令和函数手册页的工具。每个命令和函数都有自己的手册页，通过man可以非常方便地获取详细的信息和使用示例。中文版的man手册为中文用户提供了很大的便利，它能够让中文用户更快地学习和理解这些API的用法和细节。用户可以根据API的编号来查询相关手册页，例如`man 2 fork`会显示关于系统调用`fork()`的说明。 在使用man手册时，需要注意不同部分（section）的区别，因为Linux命令和函数分散在不同的部分中。比如，以数字1开头的手册页包含用户命令的信息，而以数字2开头的则是系统调用。 总的来说，Linux C API是程序员在Linux环境下进行系统级编程不可或缺的工具和知识库。通过学习和熟练使用这些API，开发者可以更好地掌握Linux系统，创建出高效和功能强大的软件。