APUE全书精华：Unix系统编程关键点解析

"APUE(Advanced Programming in the UNIX Environment)是一本深入讲解UNIX环境编程的书籍，涵盖了广泛的UNIX系统知识。以下是对书中的关键知识点的详细解析。 第一章介绍了Unix的基础，包括Unix手册页，它是系统程序员和用户的主要参考资料，包含了命令、系统调用和库函数的详细信息。系统调用是操作系统提供的接口，而库函数是系统调用的包装，方便程序员使用。文件和目录是Unix系统中的基本元素，输入和输出操作则涉及到文件描述符和缓冲区的管理。程序与进程的概念是理解Unix系统运行的基础，包括进程创建、进程间通信等。程序线程允许在一个进程中执行多个并发线程。异步、并发和通信涉及了Unix中的多任务处理和同步机制，如信号量、管道、套接字等。出错处理是程序健壮性的重要部分，通过检查返回值和捕获信号来处理异常。Unix用户和用户标识用于权限管理和身份验证，信号是进程间通信的一种快速方式。Unix系统时间包括时间戳、时钟和时间管理函数。 第二章讲述了Unix的标准化进程和不同实现，主要标准有POSIX，它定义了Unix系统必须遵循的一组接口。主要Unix系统实现包括Linux、FreeBSD等，每个实现都有自己的特性和限制。系统资源限制可以通过setrlimit等函数设置，POSIX选项提供了可选的功能。功能测试宏如_FORTIFY_SOURCE用于检测安全编程实践，基本系统数据类型如size_t、ssize_t等在跨平台编程中至关重要。 第三章专注于文件I/O，文件描述符是Unix中表示打开文件的关键概念，open函数用于打开或创建文件，creat函数用于简单地创建新文件。close函数关闭文件描述符，lseek函数改变文件读写位置。read和write函数分别用于读写文件，pread和pwrite用于原子性地读写特定位置的数据。dup和dup2函数复制文件描述符，sync、fsync和fdatasync用于确保数据写入磁盘，fcntl和ioctl提供高级文件控制功能。 第四章涉及文件和目录管理，stat、fstat和lstat函数用于获取文件状态信息，包括权限、大小、时间戳等。文件访问权限通过chmod和chown等函数控制。文件尺寸可以通过ftruncate和truncate函数调整。Unix文件系统采用层次结构，硬链接和符号链接提供了文件的别名，重命名操作由rename函数完成。文件时间属性如mtime、ctime和atime影响文件的行为。目录访问涉及到权限和查找，设备文件用于硬件设备的抽象，其他文件类型如套接字、命名管道等提供了特殊的通信机制。 第五章讨论了标准I/O库，文件流和FILE指针简化了文本输入输出，stdin、stdout和stderr是预定义的标准流。标准I/O库提供缓冲机制，如fflush和setvbuf。文件流的定位功能如fseek和ftell。格式化函数如printf和scanf用于格式化输入输出。非ISOC特性如fdopen将文件描述符与文件流关联，tempfile用于创建临时文件。 第六章涵盖了系统数据文件和信息，如utmp和wtmp记录登录和注销信息，uname函数获取系统标识，包括内核名称、版本等。时间和日期通过time和ctime等函数处理，proc文件系统提供了一个查看和控制进程的接口。 第七章讨论进程环境，进程的启动和终止涉及到execve、exit和wait等函数。命令行参数通过main函数的argc和argv参数传递，环境变量通过environ全局变量访问。C程序的存储空间包括堆、栈、静态数据区等，设置和获取系统资源如内存限制、CPU时间等是通过getrlimit和setrlimit完成的。 这些章节全面介绍了Unix编程的核心概念和技术，对于想要深入理解Unix系统和编写高效、可靠的系统级程序的开发者来说，是不可或缺的参考资料。