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第一篇  Linux和C编程基础

第1章  Linux系统概述^...... 2

1.1  Linux操作系统介绍^...... 2

1.1.1  Linux的发展历程^...... 2

1.1.2  Linux的特性^...... 2

1.1.3  Linux的内核版本和发行版本^...... 3

1.2  C语言简介^...... 4

1.2.1  C语言的发展历史^...... 4

1.2.2  C语言的特点^...... 5

1.3  Linux的安装、启动与关闭^...... 5

1.4  Linux的基本使用^...... 5

1.4.1  Linux终端^...... 5

1.4.2  Linux Shell^. 5

1.4.3  Linux的常用命令^...... 6

1.5  Linux下程序的开发环境和开发过程^...... 9

1.6  习题^...... 12

第2章  C编程基础、Vi和Emacs编辑器^...... 13

2.1  C程序的结构^...... 13

2.2  C语言的基本数据类型^...... 14

2.2.1  整型^...... 14

2.2.2  浮点型^...... 16

2.2.3  字符型^...... 17

2.3  运算符和表达式^...... 19

2.3.1  算术运算符与算术表达式^...... 20

2.3.2  赋值运算符与赋值表达式^...... 22

2.3.3  逗号运算符与逗号表达式^...... 22

2.4  标准输入输出函数^...... 23

2.4.1  字符输出函数putchar^. 23

2.4.2  字符输入函数getchar^. 24

2.4.3  格式化输出函数printf^. 24

2.4.4  格式化输入函数scanf^. 26

2.5  Vi编辑器的使用^...... 27

2.5.1  Vi的工作模式^...... 27

2.5.2  启动Vi^. 28

2.5.3  保存文件和退出Vi^. 29

2.5.4  光标的移动^...... 29

2.5.5  文本的删除^...... 30

2.5.6  文本查找和替换^...... 30

2.5.7  文本的复制与粘贴^...... 30

2.6  Emacs编辑器的使用^...... 31

2.7  命名规范^...... 33

2.7.1  标识符^...... 33

2.7.2  关键字^...... 33

2.7.3  命名规范^...... 33

2.8  面试题选与实例精讲^...... 34

2.8.1  面试题选^...... 34

2.8.2  实例精讲^...... 35

2.9  习题^...... 37

第3章  C程序控制结构和gcc编译器^...... 38

3.1  C程序的控制结构^...... 38

3.1.1  C程序语句概述^...... 38

3.1.2  C程序的3种基本控制结构^...... 39

3.2  分支控制结构^...... 40

3.2.1  关系运算符与关系表达式^...... 40

3.2.2  逻辑运算符与逻辑表达式^...... 41

3.2.3  if语句^...... 42

3.2.4  switch语句^...... 44

3.3  循环控制结构^...... 46

3.3.1  while语句^...... 46

3.3.2  do...while语句^...... 47

3.3.3  for语句^...... 48

3.3.4  break语句和continue语句^...... 50

3.4  gcc编译器^...... 51

3.4.1  程序的编译过程^...... 51

3.4.2  gcc的常用选项^...... 52

3.4.3  gcc的报错类型及对策^...... 54

3.5  面试题选与实例精讲^...... 55

3.5.1  面试题选^...... 55

3.5.2  实例精讲^...... 56

3.6  习题^...... 58

第4章  C函数、数组、指针和调试器gdb^.. 59

4.1  函数^...... 59

4.1.1  函数的定义^...... 59

4.1.2  函数的调用^...... 61

4.1.3  变量的访问控制和存储类别^...... 64

4.2  数组^...... 67

4.2.1  一维数组的定义和使用^...... 67

4.2.2  二维数组的定义和使用^...... 67

4.2.3  字符数组和字符串^...... 69

4.3  指针^...... 70

4.3.1  地址和指针^...... 70

4.3.2  指针的定义和使用^...... 71

4.3.3  指针和数组^...... 72

4.3.4  指针和函数^...... 75

4.3.5  指向字符串的指针^...... 79

4.4  字符串函数^...... 82

4.4.1  puts和gets^.. 82

4.4.2  strcpy和strncpy^... 82

4.4.3  strcat和strncat^. 83

4.4.4  strcmp和strncmp^... 83

4.4.5  strlen^... 84

4.4.6  strlwr和strupr^. 84

4.4.7  strstr和strchr^. 84

4.5  调试器gdb^... 85

4.5.1  启动和退出gdb^... 85

4.5.2  显示和查找程序源代码^...... 86

4.5.3  执行程序和获得帮助^...... 87

4.5.4  设置和管理断点^...... 87

4.5.5  查看和设置变量的值^...... 91

4.5.6  控制程序的执行^...... 93

4.6  面试题选^...... 95

4.7  习题^...... 106

第5章  C语言预处理、结构体和make的使用^...... 107

5.1  C语言预处理命令^...... 107

5.1.1  宏定义^...... 107

5.1.2  文件包含^...... 109

5.1.3  条件编译^...... 110

5.2  结构体和共用体^...... 111

5.2.1  声明和引用结构体^...... 111

5.2.2  结构体和数组^...... 113

5.2.3  结构体和指针^...... 114

5.2.4  共用体^...... 116

5.2.5  使用typedef^. 117

5.3  位运算^...... 117

5.3.1  位运算符和位运算^...... 117

5.3.2  位域^...... 119

5.4  make的使用和Makefile的编写^...... 120

5.4.1  make的一般使用^...... 121

5.4.2  Makefile文件的构成^...... 123

5.4.3  使用变量^...... 127

5.4.4  隐含规则^...... 131

5.4.5  使用条件语句^...... 132

5.4.6  使用库^...... 133

5.4.7  make命令参数详解^...... 134

5.5  面试题选^...... 135

5.6  进一步学习建议^...... 140

5.7  习题^...... 140

第二篇  Linux系统编程

第6章  文件操作^...... 142

6.1  系统编程概述^...... 142

6.2  Linux的文件结构^...... 142

6.2.1  Linux的文件系统模型^...... 143

6.2.2  文件的分类^...... 144

6.2.3  文件的访问权限控制^...... 145

6.3  文件的输入输出^...... 147

6.3.1  文件的创建、打开与关闭^...... 147

6.3.2  文件的读写^...... 149

6.3.3  文件读写指针的移动^...... 150

6.3.4  dup、dup2、fcntl、ioctl系统调用^...... 152

6.4  文件属性操作^...... 160

6.4.1  获取文件属性^...... 160

6.4.2  设置文件属性^...... 162

6.5  文件的移动和删除^...... 164

6.5.1  文件的移动^...... 164

6.5.2  文件的删除^...... 165

6.6  目录操作^...... 166

6.6.1  目录的创建和删除^...... 166

6.6.2  获取当前目录^...... 167

6.6.3  设置工作目录^...... 167

6.6.4  获取目录信息^...... 168

6.7  编程实践：实现自己的ls命令^...... 170

6.8  习题^...... 176

第7章  进程控制^...... 177

7.1  进程概述^...... 177

7.1.1  Linux进程^...... 177

7.1.2  进程控制^...... 179

7.1.3  进程的内存映像^...... 179

7.2  进程操作^...... 180

7.2.1  创建进程^...... 180

7.2.2  创建守护进程^...... 185

7.2.3  进程退出^...... 187

7.2.4  执行新程序^...... 188

7.2.5  等待进程结束^...... 191

7.3  进程的其他操作^...... 194

7.3.1  获得进程ID^.... 194

7.3.2  setuid和setgid^... 194

7.3.3  改变进程的优先级^...... 196

7.4  编程实践：实现自己的myshell^. 197

7.5  习题^...... 203

第8章  线程控制^...... 204

8.1  线程和进程关系^...... 204

8.2  创建线程^...... 205

8.2.1  线程创建函数pthread_create^.. 205

8.2.2  线程属性^...... 207

8.3  线程终止^...... 208

8.4  私有数据^...... 210

8.5  线程同步^...... 212

8.5.1  互斥锁^...... 212

8.5.2  条件变量^...... 213

8.5.3  异步信号^...... 216

8.6  出错处理^...... 216

8.6.1  错误检查^...... 216

8.6.2  错误码^...... 217

8.6.3  错误的提示信息^...... 218

8.7  习题^...... 219

第9章  信号及信号处理^...... 220

9.1  Linux信号介绍^...... 220

9.1.1  信号的来源^...... 220

9.1.2  信号的种类^...... 220

9.1.3  进程对信号的响应^...... 223

9.2  信号处理^...... 223

9.2.1  信号的捕捉和处理^...... 223

9.2.2  信号处理函数的返回^...... 227

9.2.3  信号的发送^...... 231

9.2.4  信号的屏蔽^...... 236

9.3  编程中如何获得帮助^...... 240

9.4  编程实践：应用实例^...... 240

9.4.1  实例一：信号的发送与处理^...... 240

9.4.2  实例二：信号应用于事件通知^...... 242

9.5  习题^...... 244

第10章  进程间通信^...... 245

10.1  进程间通信概述^...... 245

10.2  管道^...... 246

10.2.1  管道的概念^...... 246

10.2.2  管道的创建与读写^...... 246

10.2.3  管道的应用实例^...... 250

10.3  有名管道^...... 251

10.3.1  有名管道的概念^...... 251

10.3.2  有名管道的创建与读写^...... 252

10.3.3  有名管道的应用实例^...... 253

10.4  消息对列^...... 256

10.4.1  消息对列的基本概念^...... 256

10.4.2  消息队列的创建与读写^...... 257

10.4.3  获取和设置消息队列的属性^...... 260

10.4.4  消息队列的应用实例^...... 262

10.5  信号量^...... 265

10.5.1  信号量的基本概念^...... 265

10.5.2  信号量的创建与使用^...... 265

10.5.3  信号量的应用实例^...... 268

10.6  共享内存^...... 270

10.6.1  共享内存的数据结构^...... 270

10.6.2  共享内存的创建与操作^...... 270

10.6.3  共享内存的应用实例^...... 271

10.7  库的创建和使用^...... 275

10.7.1  Linux库的概念^...... 275

10.7.2  静态库的创建和使用^...... 276

10.7.3  动态库的创建和使用^...... 277

10.8  进一步学习建议^...... 279

10.9  习题^...... 279

第三篇  Linux网络和图形界面编程

第11章  网络编程^...... 282

11.1  网络编程基本原理^...... 282

11.1.1  网络模型与协议^...... 282

11.1.2  地址^...... 284

11.1.3  端口^...... 285

11.1.4  IP协议^...... 285

11.1.5  用户数据报协议UDP^... 286

11.1.6  传输控制协议TCP^... 286

11.1.7  客户机/服务器模型^...... 287

11.2  套接字编程^...... 287

11.2.1  套接字地址结构^...... 288

11.2.2  创建套接字^...... 288

11.2.3  建立连接^...... 289

11.2.4  绑定套接字^...... 290

11.2.5  在套接字上监听^...... 290

11.2.6  接受连接^...... 291

11.2.7  TCP套接字的数据传输^...... 291

11.2.8  UDP套接字的数据传输^...... 292

11.2.9  关闭套接字^...... 294

11.2.10  主要系统调用函数^...... 294

11.3  一个面向连接的Client/Server实例^...... 301

11.4  编写安全的代码^...... 308

11.4.1  网络攻击^...... 308

11.4.2  缓冲区溢出^...... 309

11.4.3  输入检查^...... 310

11.5  编程实践：编程实现端口扫描器实例^...... 311

11.6  进一步学习建议^...... 314

11.7  习题^...... 314

第12章  GTK+图形界面编程^...... 315

12.1  Linux下的图形界面编程^...... 315

12.1.1  Qt和GTK+^... 315

12.1.2  GTK+简介^...... 315

12.2  一个简单的例子^...... 316

12.3  消息和回调函数^...... 319

12.4  GTK+的面向对象机制^...... 320

12.5  排列控件^...... 323

12.5.1  使用box排列控件^...... 323

12.5.2  使用table排列控件^...... 325

12.6  常用控件^...... 330

12.6.1  进度条、微条按钮、组合框^...... 330

12.6.2  表格控件^...... 332

12.6.3  生成对话框^...... 333

12.6.4  使用菜单^...... 334

12.7  进一步学习建议^...... 336

第四篇  Linux项目实践

第13章  项目实践：BT下载软件的开发^...... 338

13.1  BT软件简述^...... 338

13.2  BitTorrent协议^...... 339

13.2.1  概要介绍^...... 339

13.2.2  基于BT协议的文件分发系统的构成^...... 339

13.2.3  B编码^...... 340

13.2.4  种子文件的结构^...... 340

13.2.5  与Tracker交互^...... 342

13.2.6  peer之间的通信协议^...... 343

13.2.7  关键算法和策略^...... 345

13.3  系统结构设计^...... 347

13.4  各个模块的设计和实现^...... 348

13.4.1  种子解析模块的设计和实现^...... 349

13.4.2  位图管理模块的设计和实现^...... 359

13.4.3  出错处理模块的设计和实现^...... 363

13.4.4  运行日志模块的设计和实现^...... 364

13.4.5  信号处理模块的设计和实现^...... 365

13.4.6  Peer管理模块的设计和实现^...... 366

13.4.7  消息处理模块的设计和实现^...... 372

13.4.8  缓冲管理模块的设计和实现^...... 384

13.4.9  策略管理模块的设计和实现^...... 393

13.4.10  连接Tracker模块的设计和实现^...... 397

13.4.11  与peer交换数据模块的设计和实现^...... 403

13.4.12  主函数的设计和实现^...... 411

13.4.13  调试和测试^...... 412