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探索Linux編程的更深層次
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作為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種關(guān)鍵操作系統(tǒng)，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用的Linux系統(tǒng)，也成為了眾多開發(fā)者所鐘愛的選擇。而面對(duì)日趨復(fù)雜的信息化發(fā)展形勢(shì)，Linux編程也將更深層次的進(jìn)行探索和發(fā)展，為用戶提供更好的程序設(shè)計(jì)和開發(fā)體驗(yàn)。
一、Linux編程的特點(diǎn)
Linux編程作為一種在Linux操作系統(tǒng)上的開發(fā)模式，具有以下特點(diǎn)：
1.多樣化的編程模式——Linux編程提供了多種編程模式，包括命令行模式、圖形界面模式、網(wǎng)絡(luò)編程模式等等。在實(shí)際應(yīng)用中，開發(fā)者可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、操作環(huán)境及編程需求，選擇合適的編程模式進(jìn)行開發(fā)。
2.自由度高的編程語(yǔ)言——Linux支持多種編程語(yǔ)言，如C、C++、Java等等，同時(shí)還支持一些開放源碼的編程語(yǔ)言和框架，這為開發(fā)者提供了極高的自由度。
3.靈活的開發(fā)環(huán)境——Linux提供了開放源碼的開發(fā)工具，如GCC、gdb、make等工具，這些工具廣泛運(yùn)用于Linux系統(tǒng)之外，因此成為了Linux編程的又一個(gè)優(yōu)勢(shì)所在。
二、Linux編程的發(fā)展趨勢(shì)
1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展——隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展，Linux編程也將在這個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用并迎來快速發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)作為一種最新、最前沿的技術(shù)，需要開發(fā)者對(duì)Linux操作系統(tǒng)的了解和熟悉，才能夠在應(yīng)用中得以順利實(shí)現(xiàn)。
2.云計(jì)算技術(shù)的流行——云計(jì)算時(shí)代的到來，也為L(zhǎng)inux編程發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。近年來，云計(jì)算技術(shù)飛速發(fā)展，不僅為社會(huì)提供了高效、便捷的技術(shù)支持，同時(shí)也為L(zhǎng)inux編程的發(fā)展帶來了無限的可能性。
3.機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用深入——隨著機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，Linux編程也在這個(gè)領(lǐng)域日益發(fā)展。在機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的支持下，Linux編程可以實(shí)現(xiàn)更高效、更準(zhǔn)確的編程能力，提高了程序的可靠性和準(zhǔn)確性。
三、Linux編程的教育與培訓(xùn)
在Linux編程的探究中，教育與培訓(xùn)也顯得十分重要。一方面，隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，各類教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和公司也為L(zhǎng)inux編程的教育和培訓(xùn)提供了更多選擇，涵蓋了多種專業(yè)領(lǐng)域，為行業(yè)的發(fā)展和壯大保駕護(hù)航；另一方面，教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和公司要結(jié)合企業(yè)的具體實(shí)際需求，才能提供更高效、更貼合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的Linux編程教育方案。
四、Linux編程的實(shí)際應(yīng)用
Linux編程在實(shí)際應(yīng)用中，已經(jīng)發(fā)揮著極為重要的作用。它被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全、高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理、云計(jì)算等領(lǐng)域，成為員工、企業(yè)及開發(fā)者日常生產(chǎn)生活不可或缺的一部分。
五、
隨著信息化時(shí)代的快速發(fā)展，Linux編程也將被廣泛應(yīng)用，其發(fā)展也將會(huì)隨之迅速提高。本文對(duì)Linux編程的特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)、教育培訓(xùn)及實(shí)際應(yīng)用等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，旨在讓讀者更好地了解Linux編程及其在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用，為更好的技術(shù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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Linux系統(tǒng)編程—管道
Linux 實(shí)現(xiàn) IPC 其中的一種方式——管道
管道又分：
1、無名管道：無名管道只能用于有親緣關(guān)系的進(jìn)程。
2、有名管道：有名管道用于任意兩進(jìn)程間通信。
你就可以把管道理解成位于進(jìn)程內(nèi)核空間的“文件”。
給文件加引號(hào)，是因?yàn)樗臀募_實(shí)很像，因?yàn)樗灿忻枋龇?。但是它確實(shí)又不是普通的本地文件，而是一種抽象的存在。
當(dāng)進(jìn)程使用 pipe 函數(shù)，就可以打開位于內(nèi)核中的這個(gè)特殊“文件”。同時(shí) pipe 函數(shù)會(huì)返回兩個(gè)描述符，一個(gè)用于讀，一個(gè)用于寫。如果你使用 fstat函數(shù)來測(cè)試該描述符，可以發(fā)現(xiàn)此文件類型為 FIFO。
而無名管道的無名，指的就是這個(gè)虛幻的“文件”，它沒有名字。本質(zhì)上，pipe 函數(shù)會(huì)在進(jìn)程內(nèi)核空間申請(qǐng)一塊內(nèi)存（比如一個(gè)內(nèi)存頁(yè)，一般是 4KB），然后把這塊內(nèi)存當(dāng)成一個(gè)先進(jìn)先出（FIFO）的循環(huán)隊(duì)列來存取數(shù)據(jù)，這一切都由操作系統(tǒng)幫助我們實(shí)現(xiàn)了。
pipe 函數(shù)打開的文件描述符是通過參數(shù)（數(shù)組）傳遞出來的，而返回值表示打開成功（0）或失?。?1）。
它的參數(shù)是一個(gè)大小為 2 的數(shù)組。此數(shù)組的第 0 個(gè)元素用來接收以讀的方式打開的描述符，而第 1 個(gè)元素用來接收以寫的方式打開的描述符。也就是說，pipefd 是用于讀的，而 pipefd 是用于寫的。
打開了文件描述符后，就可以使用 read(pipefd) 和 write(pipefd) 來讀寫數(shù)據(jù)了。
注意事項(xiàng)
1、這兩個(gè)分別用于讀寫的描述符必須同時(shí)打開才行，否則會(huì)出問題。
2、如果關(guān)閉讀 (close(pipefd)) 端保留寫端，繼續(xù)向?qū)懚?(pipefd) 端寫數(shù)據(jù)(write 函數(shù))的進(jìn)程會(huì)收到 SIGPIPE 信號(hào)。
3、如果關(guān)閉寫 (close(pipefd)) 端保留讀端，繼續(xù)向讀端 (pipefd) 端讀數(shù)據(jù)(read 函數(shù))，read 函數(shù)會(huì)返回 0。
當(dāng)在進(jìn)程用 pipe 函數(shù)打開兩個(gè)描述符后，我們可以 fork 出一個(gè)子進(jìn)程。這樣，子進(jìn)程也會(huì)繼承這兩個(gè)描述符，而且這兩個(gè)文件描述符的引用計(jì)數(shù)會(huì)變成 2。
如果你需要父進(jìn)程向子進(jìn)程發(fā)送數(shù)據(jù)，那么得把父進(jìn)程的 pipefd （讀端）關(guān)閉，而在子進(jìn)程中把 pipefd 寫端關(guān)閉，反之亦然。為什么要這樣做？實(shí)際上是避免出錯(cuò)。傳統(tǒng)上 pipe 管道只能用于半雙工通信（即一端只能發(fā)，不能收；而另一端只能收不能發(fā)），為了安全起見，各個(gè)進(jìn)程需要把不用的那一端關(guān)閉（本質(zhì)上是引用計(jì)數(shù)減 1）。
步驟一：fork 子進(jìn)程
步驟二：關(guān)閉父進(jìn)程讀端，關(guān)閉子進(jìn)程寫端
父進(jìn)程 fork 出一個(gè)子進(jìn)程，通過無名管道向子進(jìn)程發(fā)送字符，子進(jìn)程收到數(shù)據(jù)后將字符串中的小寫字符轉(zhuǎn)換成大寫并輸出。
有名管道打破了無名管道的限制，進(jìn)化出了一個(gè)實(shí)實(shí)在在的 FIFO 類型的文件。這意味著即使沒有親緣關(guān)系的進(jìn)程也可以互相通信了。所以，只要不同的進(jìn)程打開 FIFO 文件，往此文件讀寫數(shù)據(jù)，就可以達(dá)到通信的目的。
1、文件屬性前面標(biāo)注的文件類型是 p
2、代表管道文件大小是 0
3、fifo 文件需要有讀寫兩端，否則在打開 fifo 文件時(shí)會(huì)阻塞
通過命令 mkfifo 創(chuàng)建
通過函數(shù) mkfifo創(chuàng)建
函數(shù)返回 0 表示成功，-1 失敗。
例如:
cat 命令打印 test文件內(nèi)容
接下來你的 cat 命令被阻塞住。
開啟另一個(gè)終端，執(zhí)行：
然后你會(huì)看到被阻塞的 cat 又繼續(xù)執(zhí)行完畢，在屏幕打印 “hello world”。如果你反過來執(zhí)行上面兩個(gè)命令，會(huì)發(fā)現(xiàn)先執(zhí)行的那個(gè)總是被阻塞。
有兩個(gè)程序，分別是發(fā)送端 send 和接收端面 recv。程序 send 從標(biāo)準(zhǔn)輸入接收字符，并發(fā)送到程序 recv，同時(shí) recv 將接收到的字符打印到屏幕。
發(fā)送端
接收端
編譯
運(yùn)行
因?yàn)?recv 端還沒打開test文件，這時(shí)候 send 是阻塞狀態(tài)的。
再開啟另一個(gè)終端：
這時(shí)候 send 端和 recv 端都在終端顯示has opend fifo
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網(wǎng)站欄目：附加題：探索Linux編程的更深層次(linux編程附加題)
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