Linux C编程一站式学习

Linux C 编程一站式学习

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前言 （I. C

语言入门 ）

这本书有什么特点？面向什么样的读者？

这本书最初是为北京亚嵌教育研究中心的嵌入式  系统工程师就业班课程量身定做的教材之一。

该课程是为期四个月的全日制职业培训，要求学员毕业时具备非常  的  编程能力，能熟练

学习编程绝不是一件简单的事，尤其是对于零基础的初学者来说。大学的计算机专业有四年时间

从零基础开始培养一个人，微积分、线代、随机、离散、组合、自动机、编译原理、操作系统、计

算机组成原理等等一堆基础课，再加上 $$、%&、数据库、网络、软件工程、计算机图形学

等等一堆专业课，最后培养出一个能找到工作的学生。很遗憾这最后一条很多学校没有做好，来

亚嵌培训的很多学生就是四年这么学过来的，但据我们考查他们的基础几乎为零，我不知道为什么。

与之形成鲜明对比的是，只给我们四个月的时间，同样要求从零基础开始，最后培养出一个能找

到工作的学生，而且还要保证他找到工作，这就是职业教育的特点。

为什么我说“只给我们四个月的时间”呢？我们倒是想教四年呢，但学时的长短我们做不了主，是由

市场规律决定的。四年的任务要求四个月做好，要怎么完成这样一个几乎不可能的任务？有些职业

教育给出的答案是“实用主义”，打出了“有用就学，没有用就不学”的口号，大肆贬低说大学里教的

业课时，用到以前的知识了，才发现以前学的数学是多么有用，然而早就忘得一干二净了，考完试

都还给老师了，回头重新学吧，这时候才发现很多东西以前根本没学明白，现在才真的学明白了，

那么前两年的时间岂不是都浪费了？大学里的课程体系还有一个缺点就是不灵活，每门课必须占

一个学期，必须由一个老师教，不同课程的老师之间没有任何沟通和衔接，其实这些课程之间是相

互依赖的，把它们强行拆开是极不符合人的认知规律的。比如我大一的上半学期就被逼着学  语

言，其实  语言是一门很难的编程语言，不懂编译原理、操作系统和计算机体系结构根本不可能学

明白，那半个学期自然就浪费掉了。当时几乎所有学校的计算机相关专业都是这样，大一上来就

学  语言，有的学校更疯狂，上来就学 $$，导致大多数学生的  语言都是半吊子水平，写出来

的都是垃圾代码，为一个 ' 搞得焦头烂额，却没有机会再系统地学一遍  语言，因为在学校看

概念，而绝不会依赖后面章节要讲的概念，读者只需要从前到后阅读即可。有些地方为了

叙述得完整，也会引用后面要讲的内容，比如说“有关 (( 我们到 (( 章再仔细讲解”，凡是

这种引用都可以当它不存在，只管继续往下看就行了。

这是一本从零基础开始学习编程的书，当然不要求读者有任何编程经验。但至少需要具备以下素质：

 熟悉  系统的基本操作。如果不具备这一点，请先参考其它教材学习  系统的基

本操作，熟练之后再学习本书。

 具有高中毕业的数学水平。本书会用到高中的数学知识，事实上，如果不具有高中毕业的

数学水平，也可以不必考虑做程序员了。但并不是说只要具有高中毕业的数学水平就足够

做程序员了，只能说看这本书应该没有问题，数学是程序员最重要的修养，计算机科学其

实就是数学的一个分支，如果你的数学功底很差，日后还需恶补一下。

所以不能反映 ,- 之后  语言的发展以及最新的 -- 标准，本书在这方面做了很多补充。上面我

说过了，这本书与其说是讲  语言，不如说是以  语言为载体讲计算机和操作系统的原理，而

*+! 就是为了讲  语言而讲  语言，侧重点不同，内容编排也很不相同。*+! 写得非常好，代码

和语言都非常简洁，但很可惜，只有会  语言的人才懂得欣赏它，*+! 是非常不适合入门学习的，

尤其不适合零基础的学生入门学习。

这本书“是什么”和“不是什么”

本书包括三大部分：

  语言本质。结合计算机和操作系统的原理讲解  程序是怎么编译、链接、运行的，同时

全面介绍  的语法。位运算的章节改编自亚嵌教育林小竹老师的讲义。汇编语言的章节改

编自.01/，在这本书的最后一章提到，学习编程有两种 2，一种是

容都不深入，书中列出了很多参考资料，是读者进一步学习的起点。*+! 的第一章是一个

4#，把全书的内容简单过了一遍，然后再逐个深入进去讲解。本书也可以看作是计

算机专业课程体系的一个 4#，学习完本书之后有了一个全局观，再去学习那些参考

资料就应该很容易上手了。

为什么要在 Linux 平台上学 C 语言？用 Windows 学 C 语言不好吗？

用4 还真的是学不好  语言。 语言是一种面向底层的编程语言，要写好  程序，必须对

操作系统的工作原理非常清楚，因为操作系统也是用  写的，我们用  写应用程序直接使用操作

系统提供的接口。既然你选择了看这本书，你一定了解： 是一种开源的操作系统，你有任何

疑问都可以从源代码和文档中找到答案，即使你看不懂源代码，也找不到文档，也很容易找个高

手教你，各种邮件列表、新闻组和论坛上从来都不缺乐于助人的高手；而 4 是一种封闭的

操作系统，除了微软的员工别人都看不到它的源代码，只能通过文档去猜测它的工作原理，更糟糕

的是，微软向来喜欢藏着揶着，好用的功能留着自己用，而不会写到文档里公开。本书的第一部

分在  或 4 平台上学习都可以，但第二部分和第三部分介绍了很多  操作系统的

原理以帮助读者更深入地理解  语言，只能在  平台上学习。

于初学者绝对不是好东西。微软喜欢宣扬傻瓜式编程的理念，告诉你用鼠标拖几个控件，然后点

助你学习，而是阻碍了你学习，本来要学好  编程只要把语法和编译命令学会就行了，现在有了

"35，除了学会语法和编译命令，你还得弄清楚编译命令和 "35 是怎么集成的，这才算学明白了，

本来就很复杂的学习任务被 "35 搞得更加复杂了。 用户的使用习惯从来都是以敲命令为主，

以鼠标操作为辅，从学编程的第一天起就要敲命令编译程序，等到你把这些基本概念都搞清楚了，

你觉得哪个 "35 好用你再去用，不过到那时候你可能会更喜欢 & 或 ) 而不是 "35 了。

本书的写作得到北京亚嵌教育研究中心的全力支持，尤其感谢李明老师和何家胜老师，没有公司的

支持，我不可能有时间有条件写这本书，也不可能有机会将这本书公开在网上。

过网友的在线评论得到的，我只知道  或 )。都列在下面，排名不分先后。

感谢北京亚嵌教育研究中心的老师们：李明，何家胜，邸海霞，郎铁山，朱仲涛，廖文江，韩超，

吴岳，邢文鹏，何晓龙，林小竹，卫剑钒。

感谢热心网友：

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），田伟（)9>>），田雨（;=9

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词，一个复杂的例子是搜索引擎。从根本上说，计算机是由数字电路组成的运算机器，只能对数字

做运算，程序之所以能做符号运算是因为符号在计算机内部也是用数字来表示的。此外，程序还

可以处理声音和图像，同样因为声音和图像在计算机内部是用数字来表示的，这些数字再通过专门

的硬件设备转换成人可以听到、看到的声音和图像。

程序由一系列指令（"）组成，指令是指示计算机做某种运算的命令，通常包括以下几

类：

输入（Input）

从键盘、文件或者其它设备获取数据。

输出（Output）

把数据显示到屏幕，或者存入一个文件，或者发送到其它设备。

执行最基本的数学运算（加减乘除）和数据存取，其实输入和输出也属于数据存取。

这中间巨大的落差就要由程序员去填了，所以编写程序理应是一件相当复杂的工作。

在不同的编程语言（D)）中，以上几种指令具有不同的形式。通常“指令”

这个词专指机器语言（7))）或者汇编语言（2))）等低级语

言（E)&))）中的指令，而在  语言、$$、%&、D 等高级语言（ E

)&))）中通常称为语句（))）或表达式（5)）

。举个例子，同样

一个语句用  语言、汇编语言和机器语言表示如下：

计算机只能对数字做运算，虽然高级语言中有大量的符号，但这些符号都是人为定义的，最终转换

成计算机可以直接处理的机器语言仍然是数字，上表中的机器语言完全由十六进制数字组成。最

早的程序员都是直接用机器语言编程，但是很麻烦，需要查大量的表格来确定每个数字表示什么意

思，编写出来的程序很不直观，很容易出错，于是有了汇编语言，把机器语言中的一组一组数字

用助记符（7)）来表示，直接用这些助记符写出汇编程序，然后让汇编器