GNU/Linux系统编程学习笔记

《Linux系统编程笔记》这本书是针对Linux环境下进行系统编程的学习资料，主要涵盖了多个核心主题，包括错误处理、I/O操作、文件系统、进程控制、线程编程、内存管理和进程间通信等。 在错误处理部分，书中提到了几个关键的函数和宏。`abort()`函数用于在遇到无法恢复的错误时终止程序，通常伴随着调试信息的输出。`assert()`宏是用于调试的，它在条件表达式为假时触发断言失败，帮助程序员找出逻辑错误。`exit()`函数则是在程序正常或异常结束时使用，可以执行清理工作并返回退出状态码。`atexit()`函数允许在程序退出前注册一个清理函数。`errno`变量用于存储系统调用或库函数的错误代码，`strerror()`和`perror()`则是将这些错误代码转化为可读的错误信息。 I/O与文件操作是系统编程的基础。`open()`用于打开文件，`close()`关闭文件，`read()`和`write()`进行文件读写，`ftruncate()`调整文件长度，`lseek()`改变文件读写位置，`fsync()`确保数据同步到磁盘，`fstat()`获取文件状态信息，`fchmod()`修改文件权限，`flock()`和`fcntl()`实现文件锁，`dup()`和`dup2()`复制文件描述符，`select()`监控多个文件描述符的状态，`ioctl()`则用于执行特定设备的控制操作。 文件目录相关的操作包括文件的打开、关闭、读写、状态检查、格式化输入输出、字符和字符串I/O、文件定位、缓冲区控制、文件删除和重命名、临时文件以及目录操作，如创建、删除和遍历目录内容。 进程控制是系统编程中的重要一环。书中介绍了如何获取和检查进程信息，通过`system()`, `fork()`, `exec()`家族函数创建和管理子进程，以及`popen()`来执行命令并建立管道。`wait()`和`waitpid()`用于等待子进程结束，`signal()`和信号处理函数涉及进程的信号处理，包括发送、接收和处理信号。 线程编程部分讲解了POSIX线程（pthread）的概念，包括`__clone`函数的底层实现，pthread API如`pthread_create()`、`pthread_join()`等用于创建和管理线程，线程属性设置，`pthread_cleanup_push()`和`pthread_cleanup_pop()`用于清理栈上的资源，以及互斥锁`mutex`和条件变量`cond`的使用。 内存管理方面，除了经典的C动态内存函数如`malloc()`, `calloc()`, `realloc()`, `free()`，还讨论了Linux特有的内存映像管理函数，如`mmap()`和`munmap()`。 最后，进程间通信（IPC）章节涉及管道、FIFO、System V IPC（包括信号量、共享内存和消息队列）、Unix域套接字以及信号灯等机制，这些都是多进程协同工作时必要的通信手段。 这本书对于想要深入理解Linux系统编程的读者来说是一份宝贵的资源，它覆盖了从基础到高级的各个层面，有助于读者构建全面的系统编程知识体系。