系统编程涉及与计算机底层硬件和软件交互。C 语言是系统编程的首选语言之一,因为它能够直接访问硬件资源。这篇指南将带你踏上系统编程之旅,从 C 语言基础到实际应用案例。
变量和数据类型:
变量用于存储数据。在 C 中,变量必须声明其数据类型,例如:
int age; // 声明一个整型变量 "age"
函数:
函数是执行特定任务的可重用代码块。C 函数的语法如下:
int add(int x, int y) { return x + y; }
指针:
指针变量指向其他变量的内存地址。它们用于动态管理内存。
int num = 3; int *ptr = # // ptr 指向变量 num 的地址
内存管理:
系统编程涉及内存的直接管理。你需要知道如何分配和释放内存空间。
// 分配 sizeof(int) 字节的内存 int *p = malloc(sizeof(int)); // 释放内存 free(p);
文件 I/O:
文件 I/O 操作对于系统编程至关重要。可以使用 fopen()
、fread()
和 fwrite()
函数来操作文件。
// 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);
操作系统交互:
C 语言提供了与操作系统交互的系统调用。这些调用允许程序执行特定任务,例如创建或终止进程。
// 创建一个子进程 pid_t pid = fork();
创建一个简单的 shell 是展示系统编程实际应用的绝佳示例。以下是步骤:
fgets()
函数。execv()
函数。完整的代码如下:
#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; }
以上是深入系統程式設計:C 初學者指南的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!