宋劲杉--Linux C编程一站式学习2009.3.13版本——-免积分！！！

### 知识点总结 #### 一、C语言入门与基础 **1. 程序的基本概念** - **程序与编程语言**：程序是由一系列指令组成的，用于解决特定问题或执行特定任务的代码集合。编程语言是人类与计算机沟通的桥梁，用于编写这些指令。 - **自然语言与形式语言**：自然语言是日常交流使用的语言，如汉语、英语等；形式语言（编程语言）则是遵循特定规则和结构的语言，用于计算机编程。 - **程序调试**：调试是在程序开发过程中识别并修正错误的过程。常见的调试技巧包括使用调试工具（如gdb）、打印输出变量值、逐步执行等。 **2. 常量、变量与表达式** - **常量**：在程序执行期间其值不会改变的数据。 - **变量**：用于存储数据的容器，在程序执行过程中其值可以被修改。 - **赋值**：将一个值赋给一个变量的操作。 - **表达式**：由变量、常量、操作符组成的计算单元，可以产生一个结果值。 - **字符类型与字符编码**：字符类型通常包括char等，字符编码如ASCII、Unicode等用于表示字符的数字形式。 **3. 简单函数** - **数学函数**：如sin、cos等，用于进行数学计算。 - **自定义函数**：用户根据需求自己定义的功能函数。 - **形参与实参**：形参是在函数定义时声明的参数，实参是在调用函数时传递给函数的实际值。 - **局部变量与全局变量**：局部变量只在定义它的函数内部有效，全局变量在整个程序范围内都可访问。 **4. 分支语句** - **if语句**：根据条件的真假来决定是否执行一段代码。 - **if/else语句**：提供两个路径选择，当条件为真时执行if块中的代码，否则执行else块中的代码。 - **布尔代数**：研究逻辑操作的基础数学理论，适用于if语句等逻辑判断。 - **switch语句**：基于多个条件的选择结构，通常比连续的if/else更高效。 **5. 深入理解函数** - **return语句**：用于结束函数的执行，并可以返回一个值。 - **增量式开发**：逐步构建程序的方法，每次迭代增加一点功能。 - **递归**：函数直接或间接地调用自身的一种技术。 **6. 循环语句** - **while语句**：只要条件为真就会重复执行一段代码。 - **do/while语句**：至少会执行一次循环体，然后检查条件是否为真。 - **for语句**：一种更紧凑的循环结构，可以在一行代码中定义初始化、条件和更新表达式。 - **break与continue语句**：分别用于提前退出循环和跳过当前循环的剩余部分。 - **嵌套循环**：在一个循环内部包含另一个循环。 - **goto语句**：非结构化控制流语句，用于无条件跳转到程序中的指定位置。 **7. 结构体** - **复合数据类型**：由其他类型组合而成的数据类型，如结构体。 - **数据抽象**：隐藏数据的具体实现细节，仅暴露必要的接口。 - **数据类型标志**：用于标记数据类型的信息。 - **嵌套结构体**：一个结构体内可以包含另一个结构体成员。 **8. 数组** - **数组基本操作**：包括创建、访问元素等。 - **数组应用实例**：如统计随机数、绘制直方图等。 - **字符串**：本质上是一组字符序列，通常以空字符结尾。 - **多维数组**：具有多个维度的数组，如二维数组可以看作是一个数组中的每个元素也是一个数组。 **9. 编码风格** - **缩进与空白**：良好的缩进使代码易于阅读。 - **注释**：用于解释代码或描述目的。 - **标识符命名**：遵循一定的规范，提高代码可读性。 - **函数**：清晰地划分功能模块。 - **indent工具**：自动格式化代码的工具。 **10. gdb** - **单步执行与跟踪函数调用**：逐步执行代码，查看每一步的状态。 - **断点**：设置在代码中的标记，到达该点时程序暂停执行。 - **观察点**：监视特定变量或内存位置的变化。 - **段错误**：当程序试图访问非法内存区域时引发的错误。 **11. 排序与查找** - **算法的概念**：解决问题的一系列步骤。 - **插入排序**：通过构建有序序列来对数组进行排序。 - **时间复杂度分析**：评估算法效率的方法。 - **归并排序**：通过合并已排序的小数组来排序整个数组。 - **线性查找**：从数组的第一个元素开始逐个比较目标值。 - **折半查找**：对于有序数组，每次排除一半元素直到找到目标值。 **12. 栈与队列** - **数据结构的概念**：组织和存储数据的方式。 - **堆栈**：后进先出（LIFO）的数据结构。 - **深度优先搜索**：遍历或搜索树或图的一种算法。 - **队列**：先进先出（FIFO）的数据结构。 - **广度优先搜索**：另一种遍历或搜索树或图的算法。 - **环形队列**：使用固定大小的数组实现的队列。 **13. 本阶段总结** - **C语言基本语法**：涵盖了变量、数据类型、控制结构等内容。 - **思维方法与编程思想**：培养解决问题的能力和逻辑思维。 - **调试方法**：掌握有效的调试技巧以提高开发效率。 #### 二、C语言本质 **14. 计算机中数的表示** - **为什么计算机用二进制计数**：二进制只有0和1两种状态，易于电子设备表示和处理。 - **不同进制之间的换算**：例如十进制转二进制或十六进制。 - **整数的加减运算**：基于二进制的运算规则。 - **浮点数**：用于表示小数的数值类型。 **15. 数据类型详解** - **整型**：int、short、long等不同类型。 - **浮点型**：float、double等类型。 - **类型转换**：在不同数据类型之间转换。 - **Integer Promotion**：某些情况下自动提升较小的整数类型到int。 - **Usual Arithmetic Conversion**：在算术运算中发生的标准类型转换规则。 **16. 运算符详解** - **位运算**：包括按位与、或、异或、取反运算等。 - **移位运算**：将二进制位向左或向右移动一定位数。 - **掩码**：用于选择性地修改或提取二进制位。 - **异或运算的特性**：如交换律、结合律等。 - **其它运算符**：如算术运算符、比较运算符等。 - **复合赋值运算符**：如+=、-=等。 - **条件运算符**：用于条件表达式。 - **逗号运算符**：连接多个表达式。 - **sizeof运算符**：获取类型或变量的大小。 - **typedef类型声明**：为已有类型创建新的名称。 - **Side Effect与Sequence Point**：副作用和顺序点的概念及其在程序中的作用。 **17. 计算机体系结构基础** - **内存与地址**：内存的层次结构及其在程序中的作用。 - **CPU**：中央处理器的功能和结构。 - **设备**：计算机硬件设备的工作原理。 - **MMU**：内存管理单元的作用。 - **Memory Hierarchy**：内存层次结构的重要性及其对性能的影响。 **18. x86汇编程序基础** - **最简单的汇编程序**：简单的汇编程序示例。 - **x86的寄存器**：介绍x86架构中的寄存器及其用途。 - **第二个汇编程序**：进一步探讨汇编程序的设计和实现。 - **寻址方式**：不同的寻址模式及其应用。 - **ELF文件**：可执行和链接格式文件的特点。 - **目标文件**：编译后的中间文件。 - **可执行文件**：最终可以被执行的文件。 **19. 汇编与C之间的关系** - **函数调用**：C语言与汇编语言中的函数调用机制。 - **main函数和启动例程**：主函数以及操作系统启动时执行的代码。 - **变量的存储布局**：变量在内存中的排列方式。 - **结构体和联合体**：在汇编语言中的实现。 - **C内联汇编**：在C代码中嵌入汇编代码的技术。 **20. 链接详解** - **多目标文件的链接**：将多个目标文件链接成一个可执行文件。 - **定义和声明**：了解它们的区别和联系。 - **extern和static关键字**：extern用于声明外部变量，static用于声明局部变量或限制变量的作用域。 - **头文件**：包含声明和预处理指令的文件。 - **定义和声明的详细规则**：关于定义和声明的规范。 - **静态库**：包含多个目标文件的库文件。 - **共享库**：可以在运行时加载的库文件。 - **编译、链接、运行**：程序从源代码到可执行文件的完整过程。 - **动态链接的过程**：在程序运行时加载和链接库文件。 - **共享库的命名惯例**：共享库的命名规则。 - **虚拟内存管理**：操作系统如何管理进程的内存空间。 **21. 预处理** - **预处理的步骤**：预处理阶段的各个步骤。 - **宏定义**：使用#define创建宏。 - **函数式宏定义**：具有参数的宏定义。 - **内联函数**：函数的特殊形式，旨在减少函数调用开销。 - **#、##运算符和可变参数**：预处理器提供的特殊运算符。 - **宏展开的步骤**：宏定义如何在预处理阶段被替换。 - **条件预处理指示**：根据条件执行预处理指令。 - **其它预处理特性**：如未定义处理、行号处理等。 **22. Makefile基础** - **基本规则**：Makefile的基本结构和规则。 - **隐含规则和模式规则**：用于自动化构建过程的规则。 - **变量**：Makefile中的变量定义和使用。 - **自动处理头文件的依赖关系**：Makefile如何自动检测依赖关系。 - **常用的make命令行选项**：make命令的常用选项。 **23. 指针** - **指针的基本操作**：指针的声明、赋值等。 - **指针类型的参数和返回值**：函数中使用指针作为参数或返回值。 - **指针与数组**：指针与数组之间的关系及相互转换。 - **指针与const限定符**：const限定符在指针中的应用。 - **指针与结构体**：结构体成员的指针操作。 - **指向指针的指针与指针数组**：多重指针和指针数组的概念。 - **指向数组的指针与多维数组**：使用指针访问数组元素。 - **函数类型和函数指针类型**：函数可以被视为一种特殊的指针。 - **不完全类型和复杂声明**：复杂类型的声明及其解析方法。 **24. 函数接口** - **本章的预备知识**：理解和应用本章内容所需的基础知识。 - **strcpy与strncpy**：字符串复制函数及其安全版本。 - **malloc与free**：动态分配和释放内存的函数。 - **传入参数与传出参数**：函数参数的分类。 - **两层指针的参数**：使用双重指针作为函数参数。 - **返回值是指针的情况**：函数返回指针的情况。 - **回调函数**：函数作为参数传递给另一个函数。 - **可变参数**：函数可以接受不定数量的参数。 **25. C标准库** - **标准库函数**：C语言标准库提供的各种函数，如stdio.h中的输入输出函数等。 **26. 链表** - **链表的概念**：链表的基本概念和特点。 - **链表操作**：链表的创建、插入、删除等操作。 **27. 二叉树和哈希表** - **二叉树的概念**：二叉树的定义及其特点。 - **二叉树操作**：二叉树的遍历、查找等操作。 - **哈希表的概念**：哈希表的工作原理及其优势。 - **哈希表操作**：哈希表的插入、查找等操作。 #### 三、Linux系统编程 **28. 文件与I/O** - **汇编程序的HelloWorld**：使用汇编语言编写简单的程序。 - **C标准I/O库函数与Unbuffered I/O函数**：C语言中标准的输入输出库函数以及无缓冲I/O函数。 以上是根据提供的文件内容提炼的关键知识点，涵盖了C语言的基础知识、高级特性和Linux系统编程等多个方面。