Linux程序设计：内存管理与文件I/O详解

"这篇文档是关于Linux程序设计的简要总结，主要涵盖了用户级内存管理、文件和文件I/O以及进程管理和管道等核心概念。它适合已经具备C语言基础和Linux使用经验的读者。" 在Linux系统编程中，内存管理是关键的部分。文档详细介绍了几个重要的库函数，如`malloc()`、`calloc()`、`realloc()`和`free()`。`malloc()`用于动态分配内存，返回指向分配区域的指针。`calloc()`不仅分配内存，还会将分配的内存区域初始化为零。`realloc()`则用于改变已分配内存块的大小，可以增加或减少内存空间。而`free()`函数用于释放不再需要的内存，这是防止内存泄漏的关键。 文件和文件I/O在Linux程序设计中占据重要地位。文档讲解了Linux/Unix的I/O模型，文件描述符的概念，以及如何打开和关闭文件。`open()`和`close()`函数分别用于打开和关闭文件，`FILE*`类型变量可以通过`fdopen()`函数映射到文件描述符上。读写操作通过`read()`和`write()`完成，而`lseek()`用于实现文件内部的随机访问。文件的创建使用`creat()`，强制数据写入磁盘可以使用`fsync()`，设置文件长度则用`ftruncate()`。 进程管理是Linux系统编程的另一大主题。`fork()`函数用于创建新的进程，每个进程都有其唯一的PID（进程ID）和PPID（父进程ID）。`nice()`函数用来调整进程的优先级，而`exec()`函数族用于替换当前进程的执行体，执行新的程序。进程的终止有多种方式，包括正常返回、`exit()`函数和`_exit()`函数。`wait()`和`waitpid()`用于父进程等待子进程的结束，获取其退出状态。 最后，文档提到了基本的进程间通信机制——管道（pipe）和FIFO（先进先出队列），这些机制允许不同进程之间交换数据。管道是半双工的，而FIFO可以在无亲缘关系的进程间通信，两者都是通过`open()`, `read()`, `write()`等文件操作函数进行交互。 这份资料是学习Linux系统编程的良好起点，涵盖了从基本内存管理到复杂进程交互的多个方面，对深入理解和实践Linux环境下的程序开发非常有益。