UNIX下C语言编程(1)

第一章 概述

1.1 UNIX的版本

    UNIX操作系统是贝尔实验室于六十年代末用C语言研制开发的。经过几十年的发展，已经成为流行于从大型机、小型机

到工作站甚至微机等多种平台的操作系统。UNIX的成功同时也推动了C语言的普及。本教材的目的是讲解UNIX系统下的C程序

设计，使C程序员快速掌握UNIX系统下的编程开发。作者在进行UNIX编程开发的实践过程中，深感实例的重要性,一个简短的C

语言实例往往胜过长篇累牍的文字说明，当然了，文字说明也是必不可少的。本教材将本着实例优先的原则，使您能够对

UNIX编程开发快速入门。


     UNIX的版本不统一是出了名的，从UNIX的发展历史来看，主要有两大流派：AT&T的UNIX系统V版本和加州大学伯克利分

校的BSD版本,在此基础上,各家UNIX厂商均开发了各自的UNIX操作系统。如:工作站厂商中有 HP的hpux、SUN的solaris、SGI

的irix、IBM的AIX等，小型机有VAX上的Ultrix， 微机上有SCO UNIX、微软的Xenix以及随着Internet而风靡全球的Linux

等。由于Windows NT的异军突起，对UNIX的市场形成巨大的威胁，各大UNIX厂商不得不联合起来，在工作站市场上，统一以

系统V版作为标准，加入BSD版本中的一些优点，支持统一的CDE（Common Desktop Environment）窗口环境，以与Windows NT

进行对抗。

1.2 UNIX编程环境

    UNIX操作系统通过Shell程序实现系统与用户的交互，在Shell提示符下，用户键入UNIX命令，即可得到操作系统的输出

结果。BSD系统的常用Shell是C Shell，缺省提示符是"%"，系统V的常用Shell是Bourne Shell（现在多为Korn Shell）,缺省

提示符是"$"，有关Shell的编程，我们在后面的章节中进行介绍。

   UNIX上的标准编译器是cc。在Shell提示符下（以C Shell为例）键入下列命令：
$ cc -o hello hello.c

即将C文件hello.c编译为可执行文件hello。在编译多个文件生成一个可执行文件时，UNIX提供命令make。用户需要针对多个

C文件，按照一定的格式编写一个叫做Makefile的文本文件。下面是SGI上的一个Makefile的例子：
　

CC = cc
CFLAGS = $(DEBUG) -cckr -I$(INC)/X11 -DSYSV
DEBUG = -g
INC = /usr/include
LDFLAGS = -lXext -lXm -lXt -lX11 -lPW -lc
OBJS = initx.o windowx.o
TGTS = showxwin

all:: $(TGTS)
showxwin: $(OBJS)
$(CC) -o $@ $(OBJS) $(CFLAGS) $(LDFLAGS)

大写字母的字串是一些宏，CC是编译器的名字、CFLAGS定义cc的编译开关、DEBUG是调试宏、INC是头文件所在目录、

LDFLAGS定义了编译连接库、OBJ定义了目标文件名、TGTS定义了可执行文件名。在Shell提示符下直接键入：
$ make

即可将Makefile中指定的所有C文件进行编译并生成可执行文件。

1.3 UNIX编程中的基本概念

    在讨论UNIX编程开发前，首先需要阐明系统调用和库函数这两个概念。一个系统调用指一个需要操作系统代表用户程序

来执行某些任务的请求。例如：read是一个系统调用，它请求操作系统存储在一个磁盘设备（或其他设备）上的数据去填充

一个缓冲区。如果任何人在他们想执行任务的时候都能随便访问设备，那么后果将是不可预测的。所以，这种服务必须请求

操作系统来做，它（经常是透明地）记录所有处理每个设备的请求。而一个库函数，并不经常需要操作系统来执行其任务。

例如数学库函数中的sin(),cos()等，这些计算只需要简单地对一个有限序列求和，所以并不需要操作系统干预。在UNIX操作

系统中，有一个常用的命令man，可用来查阅命令、库函数和系统调用等的具体使用方法。传统 Unix联机帮助手册的分节法

为:

1 用户级命令（User-level commands）
2 系统调用（System calls）
3 库函数（Library functions）
4 设备及驱动程序（Devices and device drivers）
5 文件格式（File formats）
6 游戏（Games）
7 杂项（Various miscellaneous stuff - macro packages etc.）
8 系统维护及操作命令（System maintenance and operation commands）