시스템 프로그래밍에 뛰어들기: C 초보자를 위한 가이드

시스템 프로그래밍 탐색: C 초보자 가이드

시스템 프로그래밍에는 컴퓨터의 기본 하드웨어 및 소프트웨어와의 상호 작용이 포함됩니다. C는 하드웨어 리소스에 직접 액세스할 수 있기 때문에 시스템 프로그래밍에서 선호되는 언어 중 하나입니다. 이 가이드는 C 언어의 기초부터 실제 적용 사례까지 시스템 프로그래밍 여정을 안내합니다.

C 언어 기본

변수 및 데이터 유형:
변수는 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. C에서 변수는 데이터 유형을 선언해야 합니다. 예:

int age; // 声明一个整型变量 "age"

함수:
함수는 특정 작업을 수행하는 재사용 가능한 코드 블록입니다. C 함수의 구문은 다음과 같습니다.

int add(int x, int y) {
  return x + y;
}

포인터:
포인터 변수는 다른 변수의 메모리 주소를 가리킵니다. 메모리를 동적으로 관리하는 데 사용됩니다.

int num = 3;
int *ptr = # // ptr 指向变量 num 的地址

시스템 프로그래밍 개념

메모리 관리:
시스템 프로그래밍에는 메모리를 직접 관리하는 작업이 포함됩니다. 메모리 공간을 할당하고 해제하는 방법을 알아야 합니다.

// 分配 sizeof(int) 字节的内存
int *p = malloc(sizeof(int));

// 释放内存
free(p);

파일 I/O:
파일 I/O 작업은 시스템 프로그래밍에 매우 중요합니다. 파일은 fopen(), fread(), fwrite() 기능을 사용하여 조작할 수 있습니다.

// 打开 "test.txt" 文件
FILE *file = fopen("test.txt", "r");

// 读取文件内容
char buffer[1024];
fread(buffer, 1, 1024, file);

// 关闭文件
fclose(file);

운영 체제 상호 작용:
C 언어는 운영 체제와 상호 작용하기 위한 시스템 호출을 제공합니다. 이러한 호출을 통해 프로그램은 프로세스 생성 또는 종료와 같은 특정 작업을 수행할 수 있습니다.

// 创建一个子进程
pid_t pid = fork();

실제 예: 간단한 셸 만들기

간단한 셸 만들기는 시스템 프로그래밍이 실제로 실행되는 좋은 예입니다. 단계는 다음과 같습니다.

1. 변수 초기화: 표준 입력, 출력 및 오류 스트림을 포함합니다.
2. 사용자 입력 읽기: fgets() 기능을 사용하세요.
3. 명령 구문 분석: 명령 문자열을 단어와 매개변수로 분할합니다.
4. 명령 실행: execv() 기능을 사용하세요.
5. 오류 처리: 명령 실행 오류를 처리합니다.

완전한 코드는 다음과 같습니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

int main() {
  char input[1024]; // 存储用户输入
  char *words[512]; // 存储命令和参数
  pid_t pid; // 子进程 ID

  while (1) {
    // 读取用户输入
    printf("> ");
    fgets(input, 1024, stdin);

    // 解析命令
    int num_words = tokenize(input, words);

    // 执行命令
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
      // 子进程
      execv(words[0], words);
      perror("execv failed");
      exit(1);
    } else if (pid > 0) {
      // 父进程
      waitpid(pid, NULL, WUNTRACED);
    } else {
      // fork 失败
      perror("fork failed");
    }
  }

  return 0;
}

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