学习《高级Linux环境编程》读书笔记(APUE读书笔记)

《高级Linux环境编程》或称为APUE（Advanced Programming in the UNIX Environment），是一本由W. Richard Stevens和Stephen A. Rago合著的关于UNIX环境编程的经典书籍。这本书详细介绍了UNIX系统编程的高级特性，包括文件I/O、进程控制、信号处理、线程以及网络编程等方面的知识。 1. Unix基础：本部分涵盖了UNIX系统的基础知识，如系统手册页的使用、系统调用与库函数、文件和目录的管理、输入和输出、程序和进程的概念、程序线程、异步、并发以及进程间通信等方面。在出错处理方面，会学习如何使用各种错误码和错误处理函数。Unix用户和用户标识章节将介绍用户账户的概念以及相关的系统调用。信号章节会介绍UNIX信号的基础知识和相关的处理方式。 2. Unix标准化及实现：这部分会讨论UNIX系统标准化的重要性和实现的相关细节，包括POSIX标准、系统资源限制、功能测试宏、系统的基本数据类型等。这些内容对于理解不同UNIX系统之间的兼容性和可移植性至关重要。 3. 文件I/O：详细解释了文件描述符的概念以及用于文件操作的系统调用函数，如open、creat、close、lseek、read、write、pread、pwrite、dup、dup2等。还涉及了文件同步函数sync、fsync和fdatasync，以及fcntl函数用于更改已打开文件的状态。 4. 文件和目录：介绍了如何使用stat、fstat和lstat函数来获取文件信息，文件访问权限的设置与检查，文件尺寸的获取，以及硬链接和符号链接的创建。还涵盖了文件重命名、文件时间属性的处理，目录的访问方式，以及特殊文件如设备文件的管理。 5. 标准I/O库：这部分内容是关于C语言中标准I/O库的使用，包括文件流的概念，标准输入输出流stdin、stdout和stderr，标准I/O的缓冲机制，文件流的打开、读写、关闭以及定位操作。还介绍了一些格式化输入输出函数以及如何将文件流与文件描述符相关联。 6. 系统数据文件和信息：本部分讲解了UNIX系统中主要的系统数据文件和信息，如utmp和wtmp文件、系统标识信息（uname函数）、时间和日期的处理，以及proc文件系统。 7. 进程环境：涉及进程的启动与终止、命令行参数和环境变量、进程存储空间布局、系统资源限制设置和获取等。这部分内容为编写能够有效管理其运行环境的UNIX程序提供了基础。 8. 进程控制：涉及进程标识符的概念、fork函数的使用来创建新进程、wait家族函数来获取子进程状态、exec家族函数用于加载并执行程序，以及setuid、setgid系统调用的使用。 9. 进程关系：详细讲解了进程组、会话、控制终端以及作业控制等概念，并描述了如何管理这些进程间的关联。 10. 信号：这是UNIX系统中用于进程间通信的一种机制，包括信号的基本概念、常用信号、信号处理函数signal、不可靠信号机制、自动重启动问题、可重入函数、信号集操作以及特定信号如SIGCHLD的处理等。 11. 线程：本部分介绍了线程的基本概念、线程的创建与终止、线程同步、线程属性对象、线程安全、线程私有数据等，这些都是编写多线程程序时需要掌握的知识。 12. 线程控制：这部分进一步讨论了线程属性对象、线程同步对象属性、线程的重入、取消选项、线程与信号、线程与fork和I/O的交互等进阶内容。 13. 守护进程：守护进程是一种特殊的进程，它们通常在后台运行并且没有控制终端。这里会介绍守护进程的设计规则、系统日志机制、daemon函数以及守护进程设计中的一些常见惯例。 14. 高级I/O：包括记录锁、SysVSTREAMS机制、非阻塞I/O、I/O多路转接、异步I/O、readv和writev函数、存储映射I/O等。 15. 进程间通信：详细讨论了几种UNIX进程间通信的机制，如管道、协同进程、命名管道（FIFO）、XSIIPC（包括消息队列、共享内存和信号量）以及这些机制在C/S模型中的应用比较。 16. 网络IPC：套接字：最后一章介绍了网络通信的基础知识，包括套接字的概述和网络编程的基础概念，是本书的一个重要组成部分，为读者理解网络通信提供了理论基础。 APUE通过丰富的实例和详细的解释，为读者提供了一个全面的UNIX系统编程的知识体系。这本书不仅涵盖了UNIX编程的核心概念，还包括了许多实用的编程技巧和解决方案，是一本非常适合在Linux环境下从事系统编程学习的参考书籍。