格物致知

《UNIX 环境高级编程》中几乎所有的示例代码都包含了 ourhdr.h 文件，这是作者自行写的一个实现，其源代码如下：

#ifndef ourhdr_h
#define ourhdr_h

#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define MAXLINE 4096

#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)

#define DIR_MODE (FILE_MODE | S_IXUSR | S_IXGRP | S_IXOTH)

typedef void Sigfunc(int);

#if defined(SIG_IGN) && !defined(SIG_ERR)
#define SIG_ERR ((Sigfunc *)-1)
#endif

#define min(a,b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

char *path_alloc(int *);
int open_max(void);
void clr_fl(int, int);
void set_fl(int, int);
void pr_exit(int);
void pr_mask(const char*);
Sigfunc *signal_intr(int, Sigfunc *);

int tty_cbreak(int);
int tty_raw(int);
int tty_reset(int);
void tty_atexit(void);
#ifdef ECHO
struct termios *tty_termios(void);
#endif

void sleep_us(unsigned int);
ssize_t readn(int, void *, size_t);
ssize_t writen(int, const void *, size_t);
int deamon_init(void);

int s_pipe(int *);
int recv_fd(int, ssize_t(*func)(int, const void*, size_t));

int send_fd(int, int);
int send_err(int, int, const char*);
int serv_listen(const char*);
int serv_accept(int, uid_t *);
int cli_conn(const char *);
int buf_args(char *, int (*func)(int, char **));

int ptym_open(char *);
int ptys_open(int, char *);
#ifdef TIOCGWINSZ
pid_t pty_fork(int *, char *, const struct termios *, const struct winsize *);

#endif

int lock_reg(int, int, int, off_t, int, off_t);
#define read_lock(fd, offset, whence, len) \
lock_reg(fd, F_SETLK, F_RDLCK, offset, whence, len)
#define readw_lock(fd, offset, whence, len) \
lock_reg(fd, F_SETLKW, F_RDLCK, offset, whence, len)
#define write_lock(fd, offset, whence, len) \
lock_reg(fd, F_SETLK, F_WRLCK, offset, whence, len)
#define writew_lock(fd, offset, whence, len) \
lock_reg(fd, F_SETLKW, F_WRLCK, offset, whence, len)
#define un_lock(fd, offset, whence, len) \
lock_reg(fd, F_SETLK, F_UNLCK, offset, whence, len)
pid_t lock_test(int, int, off_t, int, off_t);

#define is_readlock(fd, offset, whence, len) \
lock_test(fd, F_RDLCK, offset, whence, len)
#define is_writelock(fd, offset, whence, len) \
lock_test(fd, F_WRLCK, offset, whence, len)

void err_dump(const char*, ...);
void err_msg(const char*, ...);
void err_quit(const char*, ...);
void err_ret(const char*, ...);
void err_sys(const char*, ...);

void log_msg(const char*, ...);
void log_open(const char*, int, int);
void log_quit(const char*, ...);
void log_ret(const char*, ...);
void log_sys(const char*, ...);

void TELL_WAIT(void);
void TELL_PARENT(pid_t);
void TELL_CHILD(pid_t);
void WAIT_PARENT(void);
void WAIT_CHILD(void);

#endif

杂乱地记录一些在 linux 下编程的常识，主要来自<Beginning Linux Programming> 的第一章。

• /bin: 二进制文件目录，用于存放启动系统时用到的二进制文件。
• /usr/bin: 用户二进制文件目录，用于存放用户使用的标准程序。
• /usr/local/bin: 本地二进制文件目录，用于存放特定软件安装的程序。
• /opt: 可选的操作系统组件和第三方应用可以安装在这个目录。可以将路径添加到PATH。
• /usr/include: 系统的标准库函数。
• /usr/include/sys及 /usr/include/linux: 一般放置依赖于特定系统的头文件。

如果没有用 -o 选项告诉编译器将可执行文件放在何处，则会默认将程序放到一个名为a.out的文件里，而a.out的意思是：assembler output，即汇编输出。

库文件的类型：

• .a :archive 代表传统的静态函数库，类似于windows中的LIB文件，包含在可执行文件中。
  静态库的一个缺点是：如果同时运行多个应用程序，且使用来自同一个函数库时，内存中会有多个相同的拷贝，这将浪费大量的内存和磁盘空间。
• .so :shared object 代表共享函数库，类似于windows中的dll文件，在程序运行时加载。
  程序使用共享库时的链接方式是这样的：它本身不再包含函数代码，而是引用时可访问的共享代码，当编译好的程序被装载到内存中执行时，函数引用被解析并产生对共享库的调用，如果有必要才被加载到内存中。
  可以使用ldd命令来查看程序所信赖的共享库。

在 gcc 中，参数 -lm 表示链接名为libm的库，并且，编译器会优先选择共享库。而 -L则表示添加库的搜索路径。-c 表示阻止编译器创建一个完整的程序。

$ gcc -c bill.c fred.c                           #生成目标文件
$ ar crv libfoo.a bill.o fred.o                  #生成静态库文件
$ gcc -o program program.o -L. -lfoo             #指定库文件位置

info 的优点是：可以通过链接或者交叉引用来浏览文档并可直接跳转到相关的章节。

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>> 将输出附加到一个文件中。

0：标准输入
1：标准输出
2：标准错误

C++ Primer 学习笔记四：数组和指针 (2)

1. 指向const 对象的指针。

如果指针指向const对象，则不允许用指针来改变其所指的const值，C++ 语言强制要求指向const对象的指针也必须具有const特性。

const double *cptr; // cptr may point to a double that is const.

注意这里cptr本身并不是一个const，可以让它指向另一个double对象（可以不是const类型的），但是不能通过cptr来改变所指对象的值。

不能使用void* 指针保存const对象的地址，必须使用const void* 类型的指针保存const对象的地址：

const int universe = 42;
const void *cpv = &universe;

允许把非const对象的地址赋给指向const对象的指针，例如：

double dval = 3.14;
const double *cptr = &dval; // const double* 型的指针可以指向double类型对象。

*cptr = 1.0 // 会产生编译错误，通过它修改对象的值。
const double pi = 3.1415926

cptr = π // 可以给cptr 重新赋值
double cptr1 = π // 编译错误，必须用const double* 型的指针来指向 const double对象。

虽然dval不是const对象，但不允许通过cptr来修改其值。

不能使用指向const对象的指针修改基础对象，然而如果该指针指向的是一个非const对象，则可以用其它方法修改其所指的对象。

将const对象认为是“自以为指向const的指针”可以更好地理解这个概念。

2. const指针。

const指针代表指针本身的值不能修改，即不能修改它所指向的对象。但是指针本身是const的事实没有说明是否能使用该指针修改它所指向的对象的值：指针所指的对象的值能否修改完全取决于该对象的类型。

一般的声明方式是：

int errnum = 0;
int *const curerr = &errnum;

3. 指向const对象的const指针。

const double pi = 3.14159;
const double *const pi_ptr = π

表示：pi_ptr首先是一个const指针，其次它指向double型的const对象。

4．指针和typedef。

使用typedef 经常带来意外的结果，例如：

typedef string *pstring;
const pstring cstr;

因为typedef并不是文本扩展，在这里声明const string时，const修饰的是pstring类型，这是一个指针，因此该声明语句应该是把cstr定义为指向string类型对象的const指针。

所以它等价于下面的代码：

string *const cstr; // 而不是：const string* cstr;

用typedef写const类型定义时，const限定符加在类型名前面容易引起对所定义的真正类型的误解，下面三种声明意义都是相同的：

string s;
typedef string *pstring;
const pstring cstr1 = &s;
pstring const cstr2 = &s;
string *const cstr3 = &s;

习惯于将const置于前面，但是把声明语句重写为置const于类型之后更易于理解。

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C++ Primer 学习笔记三：数组和指针 (1)

1. 现代C++ 中应当尽量使用vector和迭代器类型，避免使用低级的数组和指针。设计良好的程序只有在性能测试时使用vector无法达到性能要求时，才在类实现的内部使用数组和指针。出于遗留系统的原因，还是必须掌握数组的使用方法。

数组的长度是固定的，一经创建就不能添加新的元素。指针则可以像迭代器一样用于遍历和检查数组中的元素。

2. 数组的维数必须用大于等于1的常量表达式定义，此常量表达式只能包含整型字面值常量，枚举常量或者用常量表达式初始化的整型const对象。非const对象和必须到运行时才确定值的const变量不能用于定义数组的维数。

3. 如果没有显式地提供元素初值，则数组元素会像普通变量一样初始化：

• 在函数体外定义的内置数组，其元素均初始化为0。
• 在函数体内定义的内置数组，其元素无初始化。
• 无论数组在哪里定义，如果其元素为类类型，则自动调用该类的默认构造函数进行初始化；如果该类没有默认构造函数，则必须为该数组的元素提供显式的初始化。

4. 不允许数组直接复制或赋值，数组的下标索引应当为size_t类型。

5. 与迭代器不同的是：指针用于指向单个对象，而迭代器只能用于访问容器内的元素。

6. 避免使用未初始化的指针。如果可能的话，除非所指向的对象已经存在，否则不要先定义指针，这样可以避免一个未初始化的指针；如果必须分开赋值，则应当先将指针赋为空值。

7. void* 可以保存任何类型对象的指针，它只支持以下几种操作：

• 与另一个指针进行比较
• 向函数传递void* 指针或从函数返回void* 指针
• 给另一个void* 指针赋值

不允许使用void* 指针操纵它所指向的对象。

8. 指针和引用的比较：

• 引用总是指向某个对象 ，定义引用时没有初始化是错误的。
• 赋值行为的差异：给引用赋值修改的是该引用所关联的对象的值，而并不是使引用与另一个对象关联。引用一经初始化就始终指向同一个特定对象（这也是为什么引用必须在定义时初始化的原因）。

例如下面的程序：

int ival = 1024, ival2 = 2048;

int *pi = &ival, *pi2 = &ival2;

pi = pi2 // 现在pi 指向的是ival2。

赋值结束后，pi所指向的ival对象值保持不变，赋值操作修改了pi指针的值，使其指向一个不同的对象。

int &ri = ival, &ri2 = ival2;

ri = ri2; // 将ival2 赋值给ival

这个赋值操作修改了ri引用的值 ival对象，而并非引用本身。赋值后两个引用还是分别指向原来关联的对象，此时这两个对象的值相等。

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C++ Primer 学习笔记二：标准库类型

1. 有一种情况下，必须总是使用完全限定的标准库名字：在头文件中。因为头文件的内容会被预处理器复制到程序中。用#include包含文件时，相当于头文件中的文本将成为我们编写的文件的一部分。如果在头文件中放置using声明，就相当于每个包含此头文件的程序都放置了同一using声明，不论该程序是否需要using声明。而通常，头文件中只应当定义确实必要的东西。

2. 字符串字面值与标准库中的string并不是同一个类型，这是因为历史的原因及C兼容性。
当进行string对象和字符串字面值混合连接操作时，+ 操作符的左右操作数必须至少有一个是string类型的：

string str = "hello " + "world" // 非法
string str0 = "world";
string str1 = "hello" + ", " + str0 // 非法

3. 从标准输入读取string，将：

• 读取并忽略开头所有的空白字符（如空格，换行符，制表符）
• 读取字符直到再次遇到空白字符，读取终止。

例如，如果输入为：’        hello world     ‘，则实际保存的是: ‘hello’
一种不常见的初始化方式为：
string str(n,c)：将str初始化为字符 c 的n个副本。

4. string.empty() 将返回bool值，判断是否为空串。

5. string：size_type。因为string::size()返回的是string::size_type类型的值，string类类型和许多其它库类型都定义了一些配套类型，通过这些配套类型，库类型的使用就可以与机器无关，size_type定义为与unsigned类型（unsigned int或者unsigned long）具有相同的含义，而且可以保证足够大的能够存储任意string对象的长度。为了使用由string类型定义的size_type类型，必须加上string::来限定所使用的size_type是由string类定义的。
任何存储string的size操作结果的变量必须为string::size_type类型。特别重要的是，不要把size的返回值赋给一个int变量，这是为了避免溢出现象的发生。
对于vector,则应当使用vector::size_type。
并且，习惯用!=而不是 <来编写循环判断条件，如：

for(vector::size_type ix = 0; ix ! = vec.size(); ++ ix) { }

并且，由于string, vector都是可以动态增长的，因此倾向于在每次循环时测试size的当前值，而不是在进入循环前就存储size值的副本。像size() 这样的小库函数一般定义为内联函数，所以每次循环过程中调用它的运行代价是比较小的。

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