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1、第第1章章 Linux系统概述和安装系统概述和安装Linux系统是一种类系统是一种类UNIX完整的操作系统。它不仅功完整的操作系统。它不仅功能强大、运行稳定，而且用户可免费使用，分析其源代码。能强大、运行稳定，而且用户可免费使用，分析其源代码。Linux系统支持系统支持x86、ARM等大多数常见硬件架构和等大多数常见硬件架构和TCP/IP等主流网络协议，有良好的跨平台性能，应用面极其广阔。等主流网络协议，有良好的跨平台性能，应用面极其广阔。本章将介绍本章将介绍Linux系统的基本概念，并演示如何安装一套带系统的基本概念，并演示如何安装一套带有有X window图形操作界面的图形操作界面的Lin
2、ux系统发布版。系统发布版。1.1 引言引言计算机系统由硬件系统和软件系统所组成，软件系统中计算机系统由硬件系统和软件系统所组成，软件系统中最为重要的是操作系统最为重要的是操作系统.。Linux作为操作系统管理着计算机作为操作系统管理着计算机内所有的硬件资源和软件资源，仿佛是计算机的灵魂。内所有的硬件资源和软件资源，仿佛是计算机的灵魂。Linux系统基于系统基于GPL协议发布，该协议是协议发布，该协议是GNU项目所创立开项目所创立开放源代码的公共许可证。要理解放源代码的公共许可证。要理解Linux系统并以一种全新的系统并以一种全新的方式开发和发布软件，首先则需要了解方式开发和发布软件，首先则需
3、要了解GNU项目和项目和Linux系系统的渊源。统的渊源。1.1.1 GNU项目简介项目简介GNU项目在项目在1983年由理查德年由理查德斯托曼（斯托曼（Richard Stallman）所创立，所创立，最初的目标是通过使用必要的工具从源代码开始创建一个自由的类最初的目标是通过使用必要的工具从源代码开始创建一个自由的类UNIX操作系统。此前的软件均以源代码的形式发布，用户可以根据自己需要修操作系统。此前的软件均以源代码的形式发布，用户可以根据自己需要修改源代码，但自从那时起，软件厂商为了保护自己的商业利益，开始使用改源代码，但自从那时起，软件厂商为了保护自己的商业利益，开始使用编译所得的二进制
4、文件发布软件，从而使软件的源代码变为编译所得的二进制文件发布软件，从而使软件的源代码变为“商业秘密商业秘密”。1.1.2 Linux起源起源安德鲁安德鲁塔能鲍姆（塔能鲍姆（Andrew Tanenbaum）出于教学目的编写了名出于教学目的编写了名为为Minix的类的类UNIX操作系统。操作系统。1991年年8月，林纳斯将自己新设计的操作系月，林纳斯将自己新设计的操作系统内核通过网络发布，命名为统内核通过网络发布，命名为Linux系统。不久之后系统。不久之后，Linux系统陆续推出系统陆续推出了多个版本，并且吸引了更多开发者加入了多个版本，并且吸引了更多开发者加入Linux系统开发的行列。系统开
5、发的行列。1.1.3 Linux发展现状发展现状如今，如今，Linux系统内核版本已发布到系统内核版本已发布到2.6版，它代表着当版，它代表着当前操作系统技术的最前沿，并依然保持数周内一次的版本更前操作系统技术的最前沿，并依然保持数周内一次的版本更新。更多的开发者进入到新。更多的开发者进入到Linux系统开发的行列中，因此基系统开发的行列中，因此基于于Linux系统的软件资源也十分丰富，而且这些资源同样能系统的软件资源也十分丰富，而且这些资源同样能免费使用。免费使用。Linux系统进入我国的时间较早，我国的工程师对系统进入我国的时间较早，我国的工程师对Linux系统的发展也做出了巨大贡献。所以
6、，系统的发展也做出了巨大贡献。所以，Linux系统在我系统在我国拥有一定的用户基础和大量中文资源。国拥有一定的用户基础和大量中文资源。1.1.4 免费软件与开源软件免费软件与开源软件免费软件与开源软件概念并不相同，免费软件通常以二免费软件与开源软件概念并不相同，免费软件通常以二进制文件形式发布，用户虽然可以免费使用，但无权对软件进制文件形式发布，用户虽然可以免费使用，但无权对软件进行任何修改。开源软件是将软件以源代码形式发布，并遵进行任何修改。开源软件是将软件以源代码形式发布，并遵循循GPL等开源协议，用户不仅能使用，而且还可对软件进行等开源协议，用户不仅能使用，而且还可对软件进行改进。改进。
7、Linux系统是开源软件，所以基于系统是开源软件，所以基于Linux系统开发必须系统开发必须遵循开源规则。这种开发方式最大的优势是，开发者能最大遵循开源规则。这种开发方式最大的优势是，开发者能最大限度的利用现有代码，从而避免重复工作。限度的利用现有代码，从而避免重复工作。1.2 Linux内核与版本内核与版本Linux内核是该操作系统的核心程序文件，通过与其他内核是该操作系统的核心程序文件，通过与其他程序文件组合，程序文件组合，Linux又构成了许多版本。每种又构成了许多版本。每种Linux版本都版本都有其特点，例如嵌入式有其特点，例如嵌入式Linux版本专门用于较小的电子设备版本专门用于较小
8、的电子设备操作，而我们的计算机中常用的是操作，而我们的计算机中常用的是Linux桌面版和桌面版和Linux企业企业版。版。1.2.1 Linux内核介绍内核介绍内核是操作系统的心脏，系统其他部分必须依靠内核这部分内核是操作系统的心脏，系统其他部分必须依靠内核这部分软件提供的服务，内核由中断服务程序、调度程序、内存管理程软件提供的服务，内核由中断服务程序、调度程序、内存管理程序、网络和进程间通信等系统程序共同组成。序、网络和进程间通信等系统程序共同组成。1.2.2 Linux所支持的硬件平台所支持的硬件平台Linux系统支持当前所有主流硬件平台，能运行在各种系统支持当前所有主流硬件平台，能运行在
9、各种架构的服务器，如架构的服务器，如Intel的的IA64、Compaq的的Alpha、Sun的的Sparc/Sparc64、SGI的的Mips、IBM的的S396；也能运行在几乎也能运行在几乎全部的工作站，如全部的工作站，如Intel的的x86、APPLE的的PowerPC。更吸引更吸引人的是支持嵌入式系统和移动设备，如人的是支持嵌入式系统和移动设备，如ARM，Linux内核短内核短小精湛且功能全面，可根据特定硬件环境裁剪出具备适当功小精湛且功能全面，可根据特定硬件环境裁剪出具备适当功能的操作系统。另外，无论是能的操作系统。另外，无论是32位指令集系统还是位指令集系统还是64位指令位指令集系
10、统，都能高效稳定运行。集系统，都能高效稳定运行。1.2.3 常用常用Linux版本版本Linux系统拥有多个发行版，它可能是由一个组织、公司或系统拥有多个发行版，它可能是由一个组织、公司或者个人发行。通常一个发行版包括者个人发行。通常一个发行版包括Linux内核、将整个软件安装到内核、将整个软件安装到计算机的安装工具、适用特定用户群的一系列计算机的安装工具、适用特定用户群的一系列GNU软件。常用的软件。常用的Linux发行版本如下：发行版本如下：1Fedora桌面版桌面版2Ubuntu桌面版桌面版3Red Hat服务器版服务器版4OpenSUSE5Debian1.3 系统安装系统安装Linux
11、系统安装是将安装介质内的系统文件复制到设备系统安装是将安装介质内的系统文件复制到设备的硬盘上。安装前需要对硬盘进行分区，的硬盘上。安装前需要对硬盘进行分区，Linux系统拥有专系统拥有专门的分区结构。安装过程中门的分区结构。安装过程中Linux系统还会进行各种程序的系统还会进行各种程序的配置，本节将讲解配置，本节将讲解Linux发行版的安装与配置。发行版的安装与配置。1.3.1 安装前准备安装前准备安装安装Linux系统前，首先可根据用途和硬件平台选择一系统前，首先可根据用途和硬件平台选择一个个Linux发布版本，若读者具备丰富的发布版本，若读者具备丰富的Linux知识亦可从内核知识亦可从内核
12、开始编译一个全新的开始编译一个全新的Linux版本。获得版本。获得Linux发布版本可在因发布版本可在因特网上直接下载，也可通过其他途径获得特网上直接下载，也可通过其他途径获得Linux发布版的拷发布版的拷贝，这是贝，这是GPL协议中的合法行为。安装前需详细了解该版本协议中的合法行为。安装前需详细了解该版本对系统的需求，以及安装设备的硬件环境。对系统的需求，以及安装设备的硬件环境。Linux系统可自系统可自动识别大多数硬件设备，并为其找到合适的驱动程序，但难动识别大多数硬件设备，并为其找到合适的驱动程序，但难免有些不常见的设备需要额外准备驱动程序。免有些不常见的设备需要额外准备驱动程序。1.3
13、.2 系统需求系统需求各种各种Linux版本有不同的系统需求，具体需求可在官方版本有不同的系统需求，具体需求可在官方网站的安装说明内看到。得到系统需求列表后，可与安装设网站的安装说明内看到。得到系统需求列表后，可与安装设备的硬件列表进行对比，通常设备供应商会提供设备上的具备的硬件列表进行对比，通常设备供应商会提供设备上的具体硬件型号列表。下面是当前流行的体硬件型号列表。下面是当前流行的Linux桌面版本最低系桌面版本最低系统需求：统需求：CPU：Intel Pentium兼容兼容CPU，主时钟频率在主时钟频率在400MHz以上。以上。内存：内存：256MB以上。以上。硬盘：至少硬盘：至少3G空
14、余空间。空余空间。显卡：显卡：VGA兼容或更高分辨率显卡。兼容或更高分辨率显卡。其他：有鼠标、键盘、光驱等设备。其他：有鼠标、键盘、光驱等设备。1.3.3 硬盘分区硬盘分区硬盘是常见的存储设备，大多数计算机上都以硬盘作为硬盘是常见的存储设备，大多数计算机上都以硬盘作为主要的外储存器。为了便于管理，主要的外储存器。为了便于管理，Linux系统允许将一块硬系统允许将一块硬盘划分为多个分区，或者将多块硬盘划分为一个分区。分区盘划分为多个分区，或者将多块硬盘划分为一个分区。分区的类型有三种，主分区（的类型有三种，主分区（primary-partition）和扩展分区和扩展分区（extended-par
15、tition）是顶层的分区体系，逻辑分区是顶层的分区体系，逻辑分区（logical-partition）是扩展分区下的子结构。同一块硬盘上是扩展分区下的子结构。同一块硬盘上最多允许存在最多允许存在4个主分区和一个扩展分区，扩展分区以下的个主分区和一个扩展分区，扩展分区以下的逻辑分区数量并无限制。逻辑分区数量并无限制。1.3.4 图形方式安装图形方式安装Linux图形化图形化Linux安装程序为用于提供了多种安装语言的选择和安装程序为用于提供了多种安装语言的选择和更简单易懂的安装信息。本节介绍以更简单易懂的安装信息。本节介绍以Fedora 10 Live CD为媒介安为媒介安装装Linux系统的
16、过程。系统的过程。Live CD是是Linux系统最新的发布形式，它不系统最新的发布形式，它不但能直接以但能直接以CD启动计算机进入到启动计算机进入到Linux系统，还提供了图形化安系统，还提供了图形化安装程序。装程序。1.3.5 升级最新内核升级最新内核为了使用为了使用Linux系统最新的特性，可在安装完成后对系统最新的特性，可在安装完成后对Linux内核进行升级。各个发行版的内核进行升级。各个发行版的Linux系统都有软件管理系统都有软件管理器提供自动升级服务，但也可以根据需要手动升级内核。器提供自动升级服务，但也可以根据需要手动升级内核。Fedora和和Red Hat企业版可使用企业版可
17、使用YUM软件管理器升级内核，软件管理器升级内核，在终端输入下列命令：在终端输入下列命令：su/获取根用户权限，将提示输入根用户密码获取根用户权限，将提示输入根用户密码yum update kernel/升级内核升级内核1.3.6 安装中文支持安装中文支持大多数的大多数的Linux发行版都提供了多语言支持，并根据用发行版都提供了多语言支持，并根据用户选择自动安装中文支持。中文支持通常包括中文字符编码、户选择自动安装中文支持。中文支持通常包括中文字符编码、中文字库、软件的中文中文字库、软件的中文UI包和中文输入法。如果包和中文输入法。如果Linux安装安装完成后没有安装中文支持，可手动安装。中文
18、支持的安装信完成后没有安装中文支持，可手动安装。中文支持的安装信息可查阅该发行版的中文社区。息可查阅该发行版的中文社区。1.4 小结小结本章介绍了本章介绍了Linux系统的基本概念和安装方法，系统的基本概念和安装方法，Linux系统是一个开放的操作系统，理解了系统是一个开放的操作系统，理解了GNU项目后可快捷的开项目后可快捷的开发各种软件。在学习后面的章节前，读者可根据自身需要安发各种软件。在学习后面的章节前，读者可根据自身需要安装一套装一套Linux操作系统，以便实践各种开发技能。操作系统，以便实践各种开发技能。第第2章章 Linux基本操作基本操作Linux系统有两种操作方法，一种是使用鼠
19、标键盘等输系统有两种操作方法，一种是使用鼠标键盘等输入设备直接在图形界面入设备直接在图形界面X window上操作，另一种是通过输上操作，另一种是通过输入文本命令方式在控制台上操作。各种入文本命令方式在控制台上操作。各种Linux发行版的操作发行版的操作遵循同样的原则，所以操作方法非常相似。遵循同样的原则，所以操作方法非常相似。2.1 登录登录安装有图形界面的安装有图形界面的Linux系统启动后会直接进入到系统启动后会直接进入到X window中，并提示输入用户名和密码登录。第一次登入可中，并提示输入用户名和密码登录。第一次登入可能需用创建一个新用户，该用户只是一个普通用户，不能直能需用创建一
20、个新用户，该用户只是一个普通用户，不能直接进行系统配置。有些时候需要在控制台上登录，则直接输接进行系统配置。有些时候需要在控制台上登录，则直接输入用户名和密码即可。入用户名和密码即可。2.1.1 shell程序程序shell是一种具备特殊功能的程序，也是介于用户和是一种具备特殊功能的程序，也是介于用户和Linux内核间的一个接口。内核间的一个接口。Linux系统拥有多种系统拥有多种shell，发行版发行版中常用的是名为中常用的是名为bash的的shell。这种这种shell不但能执行简单的命不但能执行简单的命令，还能将多个命令、条件和参数编写为程序执行。令，还能将多个命令、条件和参数编写为程序
21、执行。2.1.2 控制台控制台Linux系统是一个多用户多任务的分时操作系统，任何系统是一个多用户多任务的分时操作系统，任何一个要使用系统资源的用户都必须先向系统管理员申请一个一个要使用系统资源的用户都必须先向系统管理员申请一个账号，然后以这个账号的身份进入系统，该账号的名称就是账号，然后以这个账号的身份进入系统，该账号的名称就是登录名。登录名。Linux系统通常有多个控制台，进入控制台后可使系统通常有多个控制台，进入控制台后可使用用shell程序操作计算机。程序操作计算机。2.1.3 终端终端终端是终端是X window里访问里访问shell程序的接口。在程序的接口。在GNOME桌面上打开终
22、端的方式为，选择桌面上打开终端的方式为，选择“应用程序应用程序”|“系统工具系统工具”|“终端终端”命令。命令。2.2 文件和目录文件和目录文件系统是在物理存储设备中存放数据的索引格式，文文件系统是在物理存储设备中存放数据的索引格式，文件和目录是数据的逻辑划分形式。在件和目录是数据的逻辑划分形式。在Linux系统中，文件的系统中，文件的准确定义是不包含任何其他结构的数据流。准确定义是不包含任何其他结构的数据流。Linux系统的文系统的文件类型概况起来可分为五种，分别是：普通文件、目录文件、件类型概况起来可分为五种，分别是：普通文件、目录文件、链接文件、设备文件和管道文件。链接文件、设备文件和管
23、道文件。2.2.1 文件系统文件系统文件系统是磁盘及其逻辑分区的目录结构，一个磁盘设备可文件系统是磁盘及其逻辑分区的目录结构，一个磁盘设备可包含一个或多个文件系统，但每个文件系统必须占据硬盘中单独包含一个或多个文件系统，但每个文件系统必须占据硬盘中单独的一个分区，如图的一个分区，如图2.3所示。所示。2.2.2 文件名文件名Linux系统的文件名由字符和数字组成，其中字符可以系统的文件名由字符和数字组成，其中字符可以是大小写英文字母或其他是大小写英文字母或其他Unicode编码的文字和符号。但不编码的文字和符号。但不能包括能包括“*”、“?”和和“”文件名通配符。文件名通配符。Linux系统的
24、系统的文件名也有类似其他操作系统的扩展名，在文件名最后一个文件名也有类似其他操作系统的扩展名，在文件名最后一个“.”后的内容即是扩展名。例如，后的内容即是扩展名。例如，C语言源文件的扩展名是语言源文件的扩展名是以以“.c”，头文件的扩展名是头文件的扩展名是“.h”。2.2.3 路径名路径名Linux文件系统采用带链接的树形目录结构，即只有一个根文件系统采用带链接的树形目录结构，即只有一个根目录。根目录可含有下级子目录或文件；子目录中又可含有更下目录。根目录可含有下级子目录或文件；子目录中又可含有更下级的子目录或者文件。这样一层一层地延伸下去，构成一棵倒置级的子目录或者文件。这样一层一层地延伸下
25、去，构成一棵倒置的树，如图的树，如图2.4所示。所示。2.2.4 工作目录工作目录控制台或终端在某个时刻总是对应着一个目录，该目录控制台或终端在某个时刻总是对应着一个目录，该目录即工作目录。在控制台或终端执行命令或程序，对某个没有即工作目录。在控制台或终端执行命令或程序，对某个没有指定路径的文件或子目录进行操作，控制台或终端会自动在指定路径的文件或子目录进行操作，控制台或终端会自动在文件或子目录前加入当前工作目录的路径。例如，执行文件或子目录前加入当前工作目录的路径。例如，执行“ls”命令会将工作目录下的文件和子目录名称显示出来，命令会将工作目录下的文件和子目录名称显示出来，除非在除非在“ls
26、”命令后输入某一具体的路径名称。工作目录可命令后输入某一具体的路径名称。工作目录可用用“.”表示，工作目录上层父目录用表示，工作目录上层父目录用“.”表示。表示。“cd”命令用于改变工作目录。命令用于改变工作目录。2.2.5 起始目录起始目录用户通过控制台或终端登录时，起始目录为用户的主目用户通过控制台或终端登录时，起始目录为用户的主目录。默认情况下，起始目录是用户主目录，通常是录。默认情况下，起始目录是用户主目录，通常是“/home”目录中与用户的登录名相同的一个子目录。起始目录中与用户的登录名相同的一个子目录。起始目录可用目录可用“”符号表示。例如，无论当前工作目录为何处，符号表示。例如，
27、无论当前工作目录为何处，下列命令都能用于显示起始目录下的文件或主目录：下列命令都能用于显示起始目录下的文件或主目录：ls/显示起始目录下所有的文件名与子目录名显示起始目录下所有的文件名与子目录名控制台或终端会将控制台或终端会将“”符号替换成用户起始目录的绝符号替换成用户起始目录的绝对路径，该符号也被认为是环境变量，对路径，该符号也被认为是环境变量，Linux系统会自动维系统会自动维护护“”符号的值。符号的值。2.3 输入和输出输入和输出Linux系统的输入和输出功能由系统的输入和输出功能由Linux内核提供，内核内核提供，内核管理着所有的输入与输出设备，这些设备以设备文件的形式管理着所有的输入
28、与输出设备，这些设备以设备文件的形式存在，保存在存在，保存在“/dev”目录中。所有运行在目录中。所有运行在Linux系统上的系统上的应用程序必须通过应用程序必须通过Linux内核进行输入与输出操作，本节简内核进行输入与输出操作，本节简单介绍单介绍Linux内核的输入和输出概念。内核的输入和输出概念。2.3.1 文件描述符文件描述符文件描述符是一个小的非负整数，内核用以标识某一特文件描述符是一个小的非负整数，内核用以标识某一特定进程正在存访的文件。当内核打开一个现存文件或创建一定进程正在存访的文件。当内核打开一个现存文件或创建一个新文件时，它会返回一个文件描述符给该进程，这样该进个新文件时，它
29、会返回一个文件描述符给该进程，这样该进程就能通过内核访问目标文件。程就能通过内核访问目标文件。2.3.2 标准输入、标准输出和标准错误标准输入、标准输出和标准错误按惯例，每当运行一个新程序时，所有的按惯例，每当运行一个新程序时，所有的shell都为其打都为其打开三个文件描述符：标准输入、标准输出以及标准错误。如开三个文件描述符：标准输入、标准输出以及标准错误。如果像简单命令果像简单命令ls那样没有做什么特殊处理，则这三个描述符那样没有做什么特殊处理，则这三个描述符都连向终端。大多数都连向终端。大多数shell均提供同一种描述方法，这样可以均提供同一种描述方法，这样可以使任何一个或所有这三个描述
30、符都能重新定向到某一个文件，使任何一个或所有这三个描述符都能重新定向到某一个文件，例如：例如：#ls file.list执行执行ls命令，其标准输出重新定向到名为命令，其标准输出重新定向到名为file.list的文件的文件上。上。2.3.3 标准输入输出函数标准输入输出函数标准输入输出函数提供一种对不用缓存的输入输出函数标准输入输出函数提供一种对不用缓存的输入输出函数的缓存机制。使用标准输入输出函数的优点是无需担心如何的缓存机制。使用标准输入输出函数的优点是无需担心如何选取最佳的缓存长度，另一个优点与处理输入行有关（常常选取最佳的缓存长度，另一个优点与处理输入行有关（常常发生在发生在Linux
31、的应用中）。例如，的应用中）。例如，fgets()函数读完一整行数据，函数读完一整行数据，而另一方面，而另一方面，read()函数读指定字节数。函数读指定字节数。2.4 小结小结本章介绍了本章介绍了Linux系统的基本操作，其中包括如何登录系统的基本操作，其中包括如何登录Linux系统、系统、shell的基本命令和作为的基本命令和作为shell接口实现形式的控接口实现形式的控制台与终端。另外本章介绍了制台与终端。另外本章介绍了Linux的文件与目录，只有对的文件与目录，只有对Linux的文件系统有较深的理解，才能更好的掌握后面章节的文件系统有较深的理解，才能更好的掌握后面章节中所介绍文件操作的
32、部分。在本章的最后，简单讲解了中所介绍文件操作的部分。在本章的最后，简单讲解了Linux系统输入与输出的概念，这是计算机程序设计的重要系统输入与输出的概念，这是计算机程序设计的重要基础知识，读者在学习基础知识，读者在学习Linux程序开发中还需要从多个侧面程序开发中还需要从多个侧面了解输入输出技术的知识。了解输入输出技术的知识。第第3章章 Linux GCC/G+编译器与调试器编译器与调试器编译器是将易于编写、阅读和维护的高级计算机语言翻编译器是将易于编写、阅读和维护的高级计算机语言翻译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序。调试器是译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序。调试器是用于查
33、找源代码中的错误，测试源代码和可执行文件的工具。用于查找源代码中的错误，测试源代码和可执行文件的工具。GNU项目提供了项目提供了GCC编译器、编译器、G+编译器和编译器和GDB调试器，调试器，这些程序是在这些程序是在Linux系统上使用系统上使用C和和C+语言进行开发的重要语言进行开发的重要工具。本章将介绍这些工具的安装和使用方法。工具。本章将介绍这些工具的安装和使用方法。3.1 GCC/G+编译器编译器GCC是是GNU项目中的一个子项目，最初为用于编译项目中的一个子项目，最初为用于编译C语言的编译器。随着语言的编译器。随着GNU项目的发展，项目的发展，GCC已经成为了能已经成为了能编译编译C
34、、C+、Ada、Object C和和Java等语言的等语言的GNU编译器编译器家族，同时还可执行跨硬件平台的交叉编译工作。家族，同时还可执行跨硬件平台的交叉编译工作。G+则是则是专门用来编写专门用来编写C和和C+语言的编译器。语言的编译器。C和和C+语言正在不断语言正在不断发展，为了保持兼容程序语言的最新特性，开发者通常选择发展，为了保持兼容程序语言的最新特性，开发者通常选择GCC来编译来编译C语言编写的源代码，选择语言编写的源代码，选择G+来编译来编译C+源代源代码。码。3.1.1 GCC/G+编译器安装编译器安装安装或更新安装或更新GCC和和G+可在可在GNU项目的官方网站项目的官方网站（
35、www.gnu.org）去下载相应的安装包，也可以使用去下载相应的安装包，也可以使用YUM软软件包管理器安装。安装件包管理器安装。安装GCC和和G+的命令如下：的命令如下：yum install make/安装安装make程序程序yum install gcc/安装安装GCC编译器编译器yum install gcc-c+/安装安装G+编译器编译器注意：如果安装过程中提示需要选择编译器版本，可根注意：如果安装过程中提示需要选择编译器版本，可根据当前硬件平台选择最新发布的版本。另外，如果提示需要据当前硬件平台选择最新发布的版本。另外，如果提示需要安装其他相关软件包，请一并安装。安装其他相关软件包
36、，请一并安装。3.1.2 GCC/G+编译命令编译命令GCC/G+编译器没有图形界面，只能在终端上以命令编译器没有图形界面，只能在终端上以命令方式运行。编译命令由命令名、选项和源文件名组成，格式方式运行。编译命令由命令名、选项和源文件名组成，格式如下所示：如下所示：gcc-选项选项 1-选项选项 2-选项选项 n g+-选项选项 1-选项选项 2-选项选项 n 命令名、选项和源文件名之间使用空格分隔，一行命令命令名、选项和源文件名之间使用空格分隔，一行命令中可以有多个选项，也可以只有一个选项。文件名可以包含中可以有多个选项，也可以只有一个选项。文件名可以包含文件的绝对路径，也可以使用相对路径。
37、如果文件名中不包文件的绝对路径，也可以使用相对路径。如果文件名中不包含路径，那么源文件被视为存在于工作目录中。如果命令中含路径，那么源文件被视为存在于工作目录中。如果命令中不包含输出的可执行文件名称，默认情况下将在工作目录中不包含输出的可执行文件名称，默认情况下将在工作目录中生成后缀为生成后缀为“.out”的可执行文件。的可执行文件。3.1.3 GCC/G+编译选项编译选项GCC拥有一百多个编译选项。对于拥有一百多个编译选项。对于C语言和语言和C+语言，语言，G+与与GCC的编译选项基本相同。常用的的编译选项基本相同。常用的GCC和和G+编译选编译选项见表项见表3.1所示：所示：3.1.4 G
38、CC/G+编译器执行过程编译器执行过程GCC和和G+编译器执行过程可总结为四步：预处理、编译器执行过程可总结为四步：预处理、编译、汇编、连接。在预处理过程中，编译器会对源代码中编译、汇编、连接。在预处理过程中，编译器会对源代码中的头文件和预处理语句进行分析，生成以的头文件和预处理语句进行分析，生成以“.i”为后缀的预为后缀的预处理文件。处理文件。3.2 程序和进程程序和进程程序和进程是操作系统中的重要概念，程序是可运行的程序和进程是操作系统中的重要概念，程序是可运行的一组指令，程序以二进制代码的形式保存在存储设备中。操一组指令，程序以二进制代码的形式保存在存储设备中。操作系统运行程序后，该程序
39、在内存中的映像就是进程，进程作系统运行程序后，该程序在内存中的映像就是进程，进程是活动的程序。是活动的程序。3.2.1 程序程序程序是指一组指示计算机或其他具有信息处理能力设备程序是指一组指示计算机或其他具有信息处理能力设备每一步动作的指令。每一步动作的指令。Linux系统下的应用程序主要由两种特系统下的应用程序主要由两种特殊类型的文件代表，分别是可执行文件和脚本程序。可执行殊类型的文件代表，分别是可执行文件和脚本程序。可执行文件是能够被计算机直接执行的程序，相当于文件是能够被计算机直接执行的程序，相当于Windows系统系统中的中的exe文件。使用文件。使用C和和C+语言设计的程序编译后即是
40、可执语言设计的程序编译后即是可执行文件。行文件。Linux系统不要求可执行文件使用特定的扩展名，系统不要求可执行文件使用特定的扩展名，文件是否能被执行由文件的系统属性来决定。文件是否能被执行由文件的系统属性来决定。3.2.2 进程和进程和PID进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动，是处于活动状态的程序。进程次可以并发执行的运行活动，是处于活动状态的程序。进程作为构成系统的基本元件，不仅是系统内部独立运行的实体，作为构成系统的基本元件，不仅是系统内部独立运行的实体，而且是独立竞争资源的实体。而且是独立竞争资源的实
41、体。在在Linux系统中，用户创建进程时会先在系统的进程表系统中，用户创建进程时会先在系统的进程表中为进程创建独一无二的编码，即中为进程创建独一无二的编码，即PID。PID是一个正整数，是一个正整数，取值范围在取值范围在2到到32768之间。进程创建时会顺序挑选下一个未之间。进程创建时会顺序挑选下一个未使用的编号数字作为自己的使用的编号数字作为自己的PID，如果他们已经经过一圈的如果他们已经经过一圈的循环，新的编码重新从循环，新的编码重新从2开始。数字开始。数字1一般是为特殊进程一般是为特殊进程init保留的，它负责管理其他的进程。保留的，它负责管理其他的进程。3.3 ANSI C标准标准C语
42、言诞生后的很长一段时期内，并没有针对语言诞生后的很长一段时期内，并没有针对C语言制语言制定严格的标准。不同编译器可能使用不同的语法规则或数据定严格的标准。不同编译器可能使用不同的语法规则或数据结构，此状况对程序的移植带来很多麻烦。于是，美国国家结构，此状况对程序的移植带来很多麻烦。于是，美国国家标准协会（标准协会（ANSI）决定统一决定统一C语言的标准，并于语言的标准，并于1989年颁布年颁布ANSX3.159-1989标准文档，这一标准被称为标准文档，这一标准被称为ANSI C标标准准。ANSI C标准在订立时吸取了很多标准在订立时吸取了很多C+语言的内容，同时语言的内容，同时促使促使C语言
43、支持多国字符集，其中包括各种中文字符集。语言支持多国字符集，其中包括各种中文字符集。ANSI C标准的推出使标准的推出使C语言保持着活力，成为最受开发者欢语言保持着活力，成为最受开发者欢迎的开发语言。迎的开发语言。3.3.1 函数原型函数原型函数原型由函数的返回类型、函数名和参数三部分组成。函数原型由函数的返回类型、函数名和参数三部分组成。例如第一行中例如第一行中ssize_t表示该函数返回值是表示该函数返回值是ssize_t类型的数值。类型的数值。括号中是参数列表，多个参数用逗号分隔，代码中最后一行括号中是参数列表，多个参数用逗号分隔，代码中最后一行getpid()函数的参数是函数的参数是v
44、oid，表示表示getpid函数没有参数。源代码编译函数没有参数。源代码编译时，因为编译器已经知道参数的类型，所以会将调用的参数时，因为编译器已经知道参数的类型，所以会将调用的参数进行强制转换。进行强制转换。3.3.2 类属指针类属指针类属指针是一种能够同时支持所有数据类型的指针，函类属指针是一种能够同时支持所有数据类型的指针，函数原型中常用的数原型中常用的“void*”类型即是类属指针。类型即是类属指针。ANSI C标准标准常用类属指针代替函数参数中的其它指针，使同一个函数能常用类属指针代替函数参数中的其它指针，使同一个函数能支持多种数据类型。相关内容将来本书的程序实例中多次见支持多种数据类
45、型。相关内容将来本书的程序实例中多次见到。到。3.3.3 原始系统数据类型原始系统数据类型在函数原型中以在函数原型中以“_t”结尾的类型被称为原始系统数据结尾的类型被称为原始系统数据类型。原始系统数据类型定义在头文件类型。原始系统数据类型定义在头文件“sys/types.h”中，中，以以typedef操作符加以定义。原始系统数据类型是目标系统数操作符加以定义。原始系统数据类型是目标系统数据结构的接口，在不同的操作系统中，其字长会有变化。据结构的接口，在不同的操作系统中，其字长会有变化。3.4 编译编译hello worldhello world程序作为程序员学习的第一个程序已成为有程序作为程序
46、员学习的第一个程序已成为有趣的惯例。本节将讲述如何使用趣的惯例。本节将讲述如何使用Linux系统中默认的编译器系统中默认的编译器编辑该程序的源代码，并使用编辑该程序的源代码，并使用GCC编译器将该程序编译为可编译器将该程序编译为可执行文件。执行文件。3.4.1 使用使用VI编写源代码编写源代码VI是是Linux系统中最常用的文本编辑器，几乎所有系统中最常用的文本编辑器，几乎所有Linux发行版中都已包含发行版中都已包含VI程序。它工作在控制台或终端中，程序。它工作在控制台或终端中，通过通过shell调用，全部操作均由命令完成，对于初学者来说并调用，全部操作均由命令完成，对于初学者来说并不容易掌
47、握。不容易掌握。3.4.2 程序的编译与连接程序的编译与连接程序经过编译器的编译与连接后，即可生成可执行文件。程序经过编译器的编译与连接后，即可生成可执行文件。如果源代码有语法错误，则会在终端上显示错误信息。有些如果源代码有语法错误，则会在终端上显示错误信息。有些时候，编译器会出现警告提示，但程序依然被编译成功。这时候，编译器会出现警告提示，但程序依然被编译成功。这表明源代码没有严格按照标准编写，可能会在运行时出现意表明源代码没有严格按照标准编写，可能会在运行时出现意外的结果。继续前面的操作不改变工作目录，编译并连接外的结果。继续前面的操作不改变工作目录，编译并连接“helloworld.c”
48、程序，可在终端上输入下列命令：程序，可在终端上输入下列命令：gcc-o helloworld helloworld.c/编译并连接程序编译并连接程序/“-o helloworld”表示使用表示使用“helloworld”作为目标作为目标文件名文件名3.4.3 使用终端运行程序使用终端运行程序Linux系统上运行程序，必须给出该程序完整的路径。系统上运行程序，必须给出该程序完整的路径。前面的前面的“helloworld.c”文件建立在文件建立在“/home/用户名用户名/helloworld”目录中，编译和连接后所生成的可执行文件目录中，编译和连接后所生成的可执行文件也在该目录中。运行程序则需输
49、入也在该目录中。运行程序则需输入“/home/用户名用户名/helloworld/helloworld”。但当前的工作目录已经是但当前的工作目录已经是“/home/用户名用户名/helloworld”了，所以可用了，所以可用“./”替代工替代工作目录的路径。作目录的路径。3.5 GDB调试器调试器程序编写后难免会出现各种错误，当程序完成编译时，程序编写后难免会出现各种错误，当程序完成编译时，隐藏的错误可能会使程序无法正常运行，或者不能实现预期隐藏的错误可能会使程序无法正常运行，或者不能实现预期的功能。简单的程序或浅显的错误可依赖程序员的经验判断的功能。简单的程序或浅显的错误可依赖程序员的经验判
50、断出故障点，但现在的软件规格越来越大，调试起来也就越来出故障点，但现在的软件规格越来越大，调试起来也就越来越困难。调试器是帮助程序员修改错误的得力工具，常用的越困难。调试器是帮助程序员修改错误的得力工具，常用的断点、单步跟踪等功能可快速找到故障点。断点、单步跟踪等功能可快速找到故障点。3.5.1 GDB调试器概述调试器概述Linux程序员中最常用的调试工具是程序员中最常用的调试工具是GDB，GDB调试器调试器是是GNU项目的子项目。该程序提供了所有常用调试功能，是项目的子项目。该程序提供了所有常用调试功能，是Linux系统中最为简单快捷的调试工具。由于当前图形用户系统中最为简单快捷的调试工具。