Linux知识体系复习

一、概述

在这段时间的学习中，让我学习了很多之前没有学过的知识，之前在学校的时候只是学

过 51 跟 32 学的还一般，就简单做过几个比赛。在这段时间中让我对之前的学习有了更深的

理解，在大学期间也学过 C 语言跟数据结构还有什么面向对象设计啥的，也学了微机原理，

讲芯片的。这段时间的学习让我了解了一些 Linux 中好用的工具和 shell 命令。还有

makefile。然后学习了内核的执行单位，进程线程。线程是 Linux 借助 C 库实现的。本身没

有这个机制。其实它本身就是 C 和汇编写的说它有这个机制我感觉也没啥毛病。然后还有文

件的操作 IO 操作。一些进程线程间的通信机制。有名管道、无名管道、信号、信号量、

socket、共享内存、消息队列一共七种通信机制。 然后又学习了网络编程，以 TCP/IP 和 UDP/IP

static 声明的全局变量、函数，仅当前文件内可用，其他文件不能引用。

static 在函数内部声明的内部静态变量，只需初始化一次。

而且变量存储在全局数据段（静态存储区）中，而不是栈中，其生命周期持续到程序退出。

extern 函数或变量的外部声明

对变量、函数而言，如果要在当前文件内引用外部变量或外部函数，

就需要在使用前用 extern 声明该变量，或者在头文件中用 extern 声明该变量；

volatile 易变的，不稳定的; 编译器警告提示字

防止编译器优化

如果使用了 volatile 修饰，那么保证每次取 a 的值都不是从缓存中取，而是从 a 所真正对

应的内存地址中取.

的优化。

attribute 机制--取消内存对齐 #pargram

struct 常用写法

5.结构体大小计算

gcc 编译器的对齐规则*******************4 字节对齐

位置偏移:

char(1byte) short(2byte) int(4byte) float(4byte) double(4byte)

相对偏移(相对于结构体首地址的偏移量):

结构体成员分配内存的规则 -----> 相对偏移 % 位置偏移 == 0 就可以分配,如果不为 0 则

补齐。

最后要求:结构体的总大小 % 最大的位置偏移 == 0,如果不为 0 则补齐

struct 内存对齐与取消内存对齐：

例：

#include<stdio.h>

struct A{

char a; //1

int b; //4

short c; //2

};

/*struct B size : 12*/

struct C{

int a; //4 0 % 4 = 0

char b; //1 4 % 1 =0

double c; //8 5 % 8 =5 +3 4+1+8+3 = 16

short d; //2 16 % 2 =0 =18

}; //结构体的总大小 % 最大的位置偏移 == 0

short d; //2

}__attribute__((__packed__)); //取消内存对齐 = 15

/*struct D size : 15 //取消了内存的对齐 */

int main(int argc, const char *argv[])

{

printf("struct A size : %d\n",sizeof(struct A));

printf("struct B size : %d\n",sizeof(struct B));

printf("struct C size : %d\n",sizeof(struct C));

printf("struct D size : %d\n",sizeof(struct D));

return 0;

struct D size : 15 //取消了内存的对齐

结构体数组：

问:结构体变量与单一数据类型变量区别在哪里?

答:结构体类型的变量是由多个单一数据类型的变量组合在一起的,在使用的时候， 可以对

结构体内部的单一数据类型变量单独来访问。

答:数组的成员全部是同类型，而结构体变量的成员可以是不同数据类型

};

问:它与结构体区别在于什么地方?

答:

<1>结构体使用 struct 关键字来定义,共用体使用 union 关键字来定义

<2>结构体的每个成员都有单独的内存空间，而共用体的所有成员共用同一块内存(最大

的成员对应的内存)

<3>共用体变量与结构体变量访问成员的方法是一样

问:什么时候使用共用体?

答:如果需要使用的数据类型有很多，但是同一时刻只需要使用其中的一种数据类型

学生:小学生 中学生 大学生 研究生

例：

练习：验证 union 联合体（共用体）对成员的赋值是对原始数据的覆盖

union test{

unsigned char c;

};

int main(int argc, const char *argv[])

{

union test ut;

printf("ut :%p\n",&ut);

printf("ut.b :%p\n",&ut.b);

ut.c = 0xff;

printf("ut.c=0xff ut.a : %#x\n",ut.a);

ut.a :0xbff6b8fc

ut.b :0xbff6b8fc

ut.a : 0x87654321

ut.b=0x8765 ut.a: 0x8765 8765 //小端存储，低字节发生了覆盖

ut.c=0xff ut.a: 0x876587 ff

struct 和 union 的优劣思考

struct｛

优势　；允许对每个元素进行单独的内存空间操作

缺点　：内存开销比较大

｝

重命名 typedef

typedef 和#define 的区别

例如，思考一下下面的例子：

typedef struct s* tPS;

以上两种情况的意图都是要定义 dPS 和 tPS 作为一个指向结构 s 指针。哪种方

法更好呢？（如果有的话）

typedef 更好。

思考下面的例子：

dPS p1, p2;

第一个扩展为

上面的代码定义 p1 为一个指向结构的指针， p2 为一个实际的结构体，这也许不是

你想要的。

第二个例子正 确地定义了 p3 和 p4 两个指针。

1) #define 是预处理指令，在编译预处理时进行简单的替换，不作正确性检查，不关含

义是否正确照样带入，只有在编译已被展开的源程序时才会发现可能的错误并报错。

2）typedef 是在编译时处理的。它在自己的作用域内给一个已经存在的类型一个别名，

但是 You cannot use the typedef specifier inside a function definition。