嵌入式Linux C基本知識點總結

xiao17630065432

一、 基本開發(fā)環(huán)境Linux下C語言開發(fā)環(huán)境

使用工具：程序生成工具GCC、程序調(diào)試工具GDB、工程管理工具為make和Makefile。
開發(fā)流程：使用編輯工具編寫C語言源文件，然后編譯生成機器代碼為主的二進制可執(zhí)行程序。
編譯流程：C語言經(jīng)過編譯-匯編-鏈接，最終生成可執(zhí)行程序格式�？蓤�(zhí)行程序包含兩部分內(nèi)容：程序頭和程序主體。

嵌入式C語言的開發(fā)環(huán)境

程序的生成一般使用的是從x86到目標機的編譯工具，程序的開發(fā)工具是運行于x86機器上的可執(zhí)行程序，而是用開發(fā)工具生成的目標是以目標機器代碼為實體的映像文件或者可執(zhí)行程序，這個工程稱為“交叉編譯“。
和普通Linux環(huán)境下開發(fā)相比，更需要掌握一些幾點：

二、 基本開發(fā)工具Linux文本編輯工具VI

主要這個掌握VI三種模式的切換：命令模式、文本輸入模式、和末行模式，以及VI編輯器的各種命令與操作。
學習VIM的使用，編輯vimrc文件，修改功能（比如顯示行數(shù)、顏色加亮等）。

GCC程序開發(fā)工具

GCC能完成從C、C++、Objective-C等源文件向運行在特定CPU硬件上的目標代碼的轉(zhuǎn)換。對于通用計算機，一般使用GCC生成x86的可執(zhí)行代碼；對于嵌入式開發(fā)系統(tǒng)使用交叉編譯的GCC，生成目標機可以運行的程序。
利用GCC/G++生成應用程序可以分為以下四步：
（1） 預處理：生成.i文件（預處理器cpp）
（2） 編譯：將預處理后的文件轉(zhuǎn)換為匯編語言，生成.s文件（編譯器gcc）
（3） 匯編：由匯編代碼生成目標代碼，即機器代碼，生成.o文件（匯編器as）
（4） 鏈接：由各個文件的目標代碼，生成可執(zhí)行程序（鏈接器ld）
這里涉及到另外一個知識點就是靜態(tài)鏈接庫和動態(tài)鏈接庫的生成。

Make工程管理工具

Makefile是一個決定怎樣編譯工程的文本文件，有一定的書寫規(guī)則。在工程更新的時候，使用GNU的make工具根據(jù)當前的Makefile對工程進行有選擇的編譯。
自動生成Makefile的工具有autoconf、automake。其他的類似工具比如cMake等。

GDB調(diào)試工具

在使用GDB之前，需要對源程序增加-g編譯選項，此時編譯出來的程序包含需要調(diào)試的信息，可以利用GDB進行調(diào)試。主要使用的命令是run（開始運行程序）、break（設置斷點）、next（執(zhí)行一行且不進入函數(shù)）、step（進入函數(shù)）、continue（繼續(xù)程序運行）。
調(diào)試分為本地GDB調(diào)試和遠程GDB調(diào)試，遠程GDB更適合嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試手段，使用個目標機端的GDB服務器和主機端的GDB調(diào)試器完成調(diào)試工作。

三、 基本學習函數(shù)C語言標準庫函數(shù)

（1） 標準輸入/輸出類函數(shù)
（2） 字符處理及轉(zhuǎn)換函數(shù)

（3） 數(shù)學計算類函數(shù)
（4） 數(shù)據(jù)結構和算法類函數(shù)
（5） 文件I/O操作類函數(shù)
（6） 時間日期類函數(shù)
（7） 錯誤處理及工具函數(shù)

Linux C中C語言的擴展庫函數(shù)

（1） 文件I/O操作函數(shù)
（2） 文件權限相關函數(shù)
（3） 用戶操作函數(shù)
（4） 信號及進程類函數(shù)

四、 C語言高級編程

C語言運行過程中所使用的內(nèi)存總體分為靜態(tài)存儲區(qū)和動態(tài)存儲區(qū)兩種。

靜態(tài)存儲區(qū)

C語言程序中靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲區(qū)分為三類：只讀存儲器（RO）、已初始化讀寫數(shù)據(jù)區(qū)（RW Data）、未初始化讀寫存儲器（BSS）。在程序運行初始化階段開辟，在運行過程中不會變化（大小和位置固定），程序退出時被系統(tǒng)回收。

動態(tài)存儲區(qū)

動態(tài)存儲區(qū)分為堆和棧兩類，在程序運行過程中動態(tài)分配（位置和大小動態(tài)變化），常見動態(tài)內(nèi)存管理是棧內(nèi)存從高地址向低地址分配，堆內(nèi)存從低地址向高地址分配，一般來說堆使用鏈表實現(xiàn)，棧使用線性存儲方式。
在C語言程序中，�？臻g是由編譯器管理的，在程序中可以體現(xiàn)�？臻g使用的例子是參數(shù)的傳遞、返回值的使用以及自動變量空間。一般來說如果棧空間是從高地址向低地址增長的。

在C語言中，堆內(nèi)存區(qū)域的分配和釋放是通過調(diào)用庫函數(shù)完成的，4個庫函數(shù)實現(xiàn)堆內(nèi)存的分配、釋放和管理。分配內(nèi)存后要記得手動釋放，否則其資源是不會被系統(tǒng)回收的，會造成內(nèi)存泄漏。同時指針被釋放后，指針應該被設置為NULL，避免野指針。
總的來說，棧內(nèi)存是由編譯器分配和釋放，堆內(nèi)存是由程序分配和釋放。

函數(shù)指針的使用

函數(shù)指針是一個指向函數(shù)的指針（本質(zhì)上是一個代碼區(qū)的地址），而函數(shù)本身代表了算法，此時C語言的算法就可以通過指針的形式，像普通變量一樣被使用。函數(shù)指針可以作為一個結構體的成員，也可也作為一個參數(shù)傳遞給其他的函數(shù)，同樣也可以作為函數(shù)的返回值。

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