C/C++培训课程笔记

郭镫鸿 18610092852 guodh@tarena.con.cn 16156781 Unix环境编程 Unix网络编程（第一卷）（第三版）Richard Steven Unix网络编程（第2卷）（第3版）Richard Steven TCP/IP详解 1、2、3卷 OSI模型： TCP/IP(Internet) 应用层 应用层 描述层 传输层 会话层 网络层 传输层 接入层 网络层 数据链路层 物理层 UML(同一建模语言)图，用标准的图形表示-->设计要求等 Rose（Rational） 1、需求分析 用例图，将需求用图形的方式表示出来 详细设计 类图。表示一个接口或类的图形 时序图 g++ -g xx.cpp gdp a.out list 看查看程序代码 断点：break 行号或函数名 查看断点：info break 运行：run 下一步：next 可简写成n，执行一句代码，不进入函数 下一步：step 也有下一步的意思，但语句中有函数时，会进入到函数里 显示变量：print 可简写成p，如p x就可显示x的值 继续：continue 运行到下一个断点，如果没有断点就执行到结尾 退出：quit 可简写成q ======================================================================== 1、Unix 类Unix操作系统，类似Unix，有Unix发展变化而来的操作系统同称类 Unix，具有很大的相同性和相似性，对程序员提供统一的编程接口。 3、gcc gcc -v 版本 后缀名 .c 标准C程序 .m 标准的Obiective-C .mm Objective_C++ .cpp 标准的C++程序 .cc 早期Unix操作系统中的C++源程序 .C .cxx 不常见的C++源程序 .i 经过预处理的C源程序 .h 头文件 .o 编译后的目标文件 .s 汇编源程序 .a 静态对象库文件(archives(档案)) .so 共享对象库文件(Sahred Object) 4、环境变量 是变量，整个变量的值会影响某程序的执行，Linux中和shell相关 如：LANG环境变量的值会影响程序运行环境的语言环境 PATH环境变量，定义执行程序时的搜索路径，保存可执行程序的路径 和gcc相关： C_INCLUDE_PATH/CPATH 指定头文件的搜索路径 作用和gcc的-I选项相同 5、库文件 C标准库 库（library），在系统中是一个文件（库文件），这种文件的文件名一 定是以lib开头的。静态库以.a结尾，共享库（动态库）以.so结尾 这种文件其实是将一些编译生成的目标文件以某种方式（如打包）形成的 5.1 静态库文件 libxxxxx.a 静态库文件 5.1.1 创建静态库文件 1》写源程序 mymath.c view.c 2》编译 gcc -c mymath.c ==> mymath.o gcc -c view.c ==> view.o 3》生成静态库 ar -r libmylib.a mymath.o view.o ==>libmylib.a 注意：libmylib.a是库文件名，库名是mylib 4》提供头文件 mymath.h 5.1.2 使用（调用）静态库文件 1》写调用程序 main.c 2》编译程序 gcc -c main.c ==> main.o 3》连接 方式一：直接链接，较少用： gcc main.o libmylib.a 方式二：配置环境变量LIBRARY_PATH export LIBRARY_PATH = 库文件所在路径 gcc main.o -l mylib 方式三：不需要配置环境变量，用-L指定库路径 gcc main.o -l mylib -l 库文件所在路径 5.2、共享库文件（Shared Object Library) 5.2.1 创建共享库文件 1》写程序 mymath.c view.c 2》编译 gcc -c -fpic mymath.c ==> mymath.o gcc -c -fpic view.c ==> view.o 3》链接 gcc -shared mymath.o view.o -o libmylib.so 生成的共享库文件默认有可执行权限，因为共享库文件是需 要调入内存执行的 //2和3可以一起执行 //gcc -fpic -shared mymath.c view.c -o libmylib.so 4》提供头文件 5.2.2 使用（调用）共享库文件 1》写调用程序 main.c 2》编译源程序 gcc -c main.c ==> main.o 3》链接，和链接静态库一样 export LIBRARY_PATH = 库文件路径 gcc main.o -l mylib -L 库文件路径 4》运行时，需要共享库文件所在路径配置到环境变量 LD_LIBRARY_PATH中 export LD_LIBRARY_PATH = 库文件所在路径 6、静态库和共享库文件的区别 6.1、静态库文件本质上是个打包文件，共享库文件本质是一段可以执行的 代码， 6.2、调用静态库文件中的函数时，程序生成的可执行程序会将此函数拷贝 过来，这样，程序运行期间是不需要静态库文件做支持的。如果调用 的是共享库中的函数，那么生成的可执行文件中，只会记录该函数在 共享库文件中的位置，而不会拷贝过来，所以，执行程序时，会将共 享库文件加载到内存中，并调用其中的函数，也就是说，程序运行时 需要共享库文件做支持，怎么找到共享库文件？使用环境变量 LD_LIBRARY_PATH. 6.3、静态库适合库文件规模比较小的情况，大多数情况下，我们会使用共 享库，因为共享库总体占用的内存资源小，不浪费资源。 6.4、共享库会在运行时加载，不需要时可释放，静态库不可以。 7、手动加载共享库并调用函数（很少使用） ======================================================================== 1、函数调用的错误处理 1.1、函数如何通知调用者，此次调用是否成功 1》用函数返回值告诉调用者： 0 代表成功 -1 代表失败 C语言中，大部分情况下，函数的运算结果是用参数带回，而函数的返 回值用来判断调用是否成功 2》如果函数的返回值，在正确情况下肯定是非负数，那么 > 0 成功，返回值就是结果 ==-1 失败， 3》如果函数返回的是指针： 非空指针： 代表成功 空指针： 失败 有时，返回-1代表失败 4》返回void 较少见，意味着此函数不可能失败 5》其他 1.2、错误处理和errno 1.2.1、#include <errno.h> #define EACCES 13 //代表权限不够 一个宏（就是一个整数），代表一个错误 全局变量 errno，当函数出错时，代表错误原因的整数会被保存 到errno这个变量中，我们读取errno变量的值就可以知道错误 原因 1.2.2、调用函数后，只能用返回值来判断是否出错，出错后可马上用 errno的值来确定错误原因，但是不能用errno的值是否改变来 判定一个函数调用是否出错 2、环境变量 3、内存管理 STL --- 自动分配和释放 | C++ --- new/delete | C --- malloc/free | 系统 ------------------------------------------------------------ | 类Unix --- sbrk/brk | xxx --- mmap ------------------------------------------------------------- 系统内核 ---- kmalloc/vmalloc ---- get_free_page 4、C++和C的内存分配 4.1、new/malloc的区别 new和malloc都会分配空间 new比malloc多做几件事： 1、当用new构造的对象中有成员变量也是对象，先构造对象 2、当new运算符执行结束时，编译器确保调用对象的构造函数 3、new会自动将指定转换成我们需要的类型 4.2、当将程序调入内存开始执行，在内存中就会形成一个进程，进程空间 就可以分为5个区间 代码区：放程序代码，最大特点是只读，有执行权限 全局区：放已经初始化的全局变量，可读写的 BSS段：放未初始化的全局变量，可读写的，特点是：在程序执行之 前BSS段会自动清零，所以未初始化的全局变量在程序执行之 前已经成0； 堆区：自由区，想何时分配和释放内存空间都可以，没有限制。 栈区：放局部变量（自动变量） auto int x； 内存分配都是自动进行的，没有办法限制。 3 int i1 = 10; //全局区 4 int i2 = 20; //全局区 5 int i3; //BSS段 6 static int i4 = 40; //全局区 7 const int i5 = 50; //代码区 8 void fa(int i6){ //栈