Книга: Linux программирование в примерах

Оглавление книги

• Предисловие
• Часть 1 Файлы и пользователи
• Глава 1 Введение
• 1.1. Модель файловой системы Linux/Unix
• 1.1.1. Файлы и права доступа
• 1.1.2. Каталоги и имена файлов
• 1.1.3. Исполняемые файлы
• 1.1.4. Устройства
• 1.2. Модель процессов Linux/Unix
• 1.2.1. Каналы: сцепление процессов
• 1.3. Стандартный С против оригинального С
• 1.4. Почему программы GNU лучше
• 1.4.1. Проектирование программ
• 1.4.2. Поведение программы
• 1.4.3. Программирование на С
• 1.4.4. Вещи, которые делают программы GNU лучше
• 1.4.5. Заключительные соображения по поводу «GNU Coding Standards»
• 1.5. Пересмотренная переносимость
• 1.6. Рекомендуемая литература
• 1.7. Резюме
• Упражнения
• Глава 2 Аргументы, опции и переменные окружения
• 2.1. Соглашения по опциям и аргументам
• 2.1.1. Соглашения POSIX
• 2.1.2. Длинные опции GNU
• 2.2. Базовая обработка командной строки
• 2.2.1. Программа echo V7
• 2.3. Разбор опций: getopt() и getopt_long()
• 2.3.1. Опции с одним символом
• 2.3.2. GNU getopt() и порядок опций
• 2.3.3. Длинные опции
• 2.3.3.1. Таблица длинных опций
• 2.3.3.2. Длинные опции в стиле POSIX
• 2.3.3 3. Сводка возвращаемых значений getopt_long()
• 2.3.3.4. GNU getopt() или getopt_long() в программах пользователей
• 2.4. Переменные окружения
• 2.4.1. Функции управления окружением
• 2.4.2. Окружение в целом: environ
• 2.4.3. GNU env
• 2.5. Резюме
• Упражнения
• Глава 3 Управление памятью на уровне пользователя
• 3.1. Адресное пространство Linux/Unix
• 3.2. Выделение памяти
• 3.2.1. Библиотечные вызовы: malloc(), calloc(), realloc(), free()
• 3.2.1.1. Исследование подробностей на языке С
• 3.2.1.2. Начальное выделение памяти: malloc()
• 3.2.1.3. Освобождение памяти: free()
• 3.2.1.4. Изменение размера: realloc()
• 3.2.1.5. Выделение с инициализацией нулями: calloc()
• 3.2.1.6. Подведение итогов из GNU Coding Standards
• 3.2.1.7. Использование персональных программ распределения
• 3.2.1.8. Пример: чтение строк произвольной длины
• 3.2.1.9. Только GLIBC: чтение целых строк: getline() и getdelim()
• 3.2.2. Копирование строк: strdup()
• 3.2.3. Системные вызовы: brk() и sbrk()
• 3.2.4. Вызовы ленивых программистов: alloca()
• 3.2.5. Исследование адресного пространства
• 3.3. Резюме
• Упражнения
• Глава 4 Файлы и файловый ввод/вывод
• 4.1. Введение в модель ввода/вывода Linux/Unix
• 4.2. Представление базовой структуры программы
• 4.3. Определение ошибок
• 4.3.1. Значения errno
• 4.3.2. Стиль сообщения об ошибках
• 4.4. Ввод и вывод
• 4.4.1. Понятие о дескрипторах файлов
• 4.4.2. Открытие и закрытие файлов
• 4.4.2.1. Отображение переменных FILE* на дескрипторы файлов
• 4.4.2.2. Закрытие всех открытых файлов
• 4.4.3. Чтение и запись
• 4.4.4. Пример: Unix cat
• 4.5. Произвольный доступ: перемещения внутри файла
• 4.6. Создание файлов
• 4.6.1. Определение начальных прав доступа к файлу
• 4.6.2. Создание файлов с помощью creat()
• 4.6.3. Возвращаясь к open()
• 4.7. Форсирование записи данных на диск
• 4.8. Установка длины файла
• 4.9. Резюме
• Упражнения
• Глава 5 Каталоги и служебные данные файлов
• 5.1. Просмотр содержимого каталога
• 5.1.1. Определения
• 5.1.2. Содержимое каталога
• 5.1.3. Прямые ссылки
• 5.1.3.1. Программа GNU link
• 5.1.3.2. Точка и точка-точка
• 5.1.4. Переименование файлов
• 5.1.5. Удаление файла
• 5.1.5.1. Удаление открытых файлов
• 5.1.5.2. Использование ISO С: remove()
• 5.1.6. Символические ссылки
• 5.2. Создание и удаление каталогов
• 5.3. Чтение каталогов
• 5.3.1. Базовое чтение каталогов
• 5.3.1.1. Анализ переносимости
• 5.3.1.2. Элементы каталогов Linux и BSD
• 5.3.2. Функции размещения каталогов BSD
• 5.4. Получение информации о файлах
• 5.4.1. Типы файлов Linux
• 5.4.2. Получение информации о файле
• 5.4.3. Только Linux: указание файлового времени повышенной точности
• 5.4.4. Определение типа файла
• 5.4.4.1. Сведения об устройстве
• 5.4.4.2. Возвращаясь к V7 cat
• 5.4.5. Работа с символическими ссылками
• 5.5. Смена владельца, прав доступа и времени изменения
• 5.5.1. Смена владельца файла: chown(), fchown() и lchown()
• 5.5.2. Изменение прав доступа: chmod() и fchmod()
• 5.5.3. Изменение временных отметок: utime()
• 5.5.3.1. Подделка utime(file, NULL)
• 5.5.4. Использование fchown() и fchmod() для обеспечения безопасности
• 5.6. Резюме
• Упражнения
• Глава 6 Общие библиотечные интерфейсы — часть 1
• 6.1. Времена и даты
• 6.1.1. Получение текущего времени: time() и difftime()
• 6.1.2. Разложение времени: gmtime() и localtime()
• 6.1.3. Форматирование даты и времени
• 6.1.3.1. Простое форматирование времени: asctime() и ctime()
• 6.1.3.2. Сложное форматирование времени: strftime()
• 6.1.4. Преобразование разложенного времени в time_t
• 6.1.5. Получение сведений о часовом поясе
• 6.1.5.1. Системы BSD: timezone(), не timezone
• 6.2. Функции сортировки и поиска
• 6.2.1. Сортировка: qsort()
• 6.2.1.1. Пример: сортировка сотрудников
• 6.2.1.2. Пример: сортировка содержимого каталога
• 6.2.2. Бинарный поиск: bsearch()
• 6.3. Имена пользователей и групп
• 6.3.1. База данных пользователей
• 6.3.2. База данных групп
• 6.4. Терминалы: isatty()
• 6.5. Рекомендуемая литература
• 6.6. Резюме
• Упражнения
• Глава 7 Соединяя все вместе: ls
• 7.1. Опции V7 ls
• 7.2. Код V7 ls
• 7.3. Резюме
• Упражнения
• Глава 8 Файловые системы и обходы каталогов
• 8.1. Монтирование и демонтирование файловых систем
• 8.1.1. Обзор основ
• 8.1.2. Обзор различных типов файловых систем
• 8.1.3. Монтирование файловых систем: mount
• 8.1.4. Демонтирование файловых систем: umount
• 8.2. Файлы для администрирования файловой системы
• 8.2.1. Использование опций монтирования
• 8.2.2. Работа со смонтированными файловыми системами: getmntent()
• 8.3. Получение сведений о файловой системе
• 8.3.1. Стиль POSIX: statvfs() и fstatvfs()
• 8.3.2. Стиль Linux: statfs() и fstatfs()
• 8.4. Перемещение по иерархии файлов
• 8.4.1. Смена каталога: chdir() и fchdir()
• 8.4.2. Получение текущего каталога: getcwd()
• 8.4.3. Перемещение по иерархии: nftw()
• 8.4.3.1. Интерфейс nftw()
• 8.4.3.2. Функция обратного вызова nftw()
• 8.5. Обход дерева файлов: GNU du
• 8.6. Изменение корневого каталога: chroot()
• 8.7. Резюме
• Упражнения
• Часть 2 Процессы, IPC и интернационализация
• Глава 9 Управление процессами и каналы
• 9.1. Создание и управление процессами
• 9.1.1. Создание процесса: fork()
• 9.1.1.1. После fork(): общие и различные атрибуты
• 9.1.1.2. Разделение дескрипторов файлов
• 9.1.1.3. Разделение дескрипторов файлов и close()
• 9.1.2. Идентификация процесса: getpid() и getppid()
• 9.1.3. Установка приоритетов процесса: nice()
• 9.1.3.1. POSIX против действительности
• 9.1.4. Запуск новой программы: семейство exec()
• 9.1.4.1. Системный вызов execve()
• 9.1.4.2. Функции-оболочки: execl() и др.
• 9.1.4.3. Имена программ и argv
• 9.1.4.4. Атрибуты, наследуемые exec()
• 9.1.5. Завершение процесса
• 9.1.5.1. Определение статуса завершения процесса
• 9.1.5.2. Возвращение из main()
• 9.1.5.3. Функции завершения
• 9.1.6. Использование статуса завершения порожденного процесса
• 9.1.6.1. Использование функций POSIX: wait() и waitpid()
• 9.1.6.2. Использование функций BSD: wait3() и wait4()
• 9.2. Группы процессов
• 9.2.1. Обзор управления заданиями
• 9.2.2. Идентификация группы процессов: getpgrp() и getpgid()
• 9.2.3. Установка группы процесса: setpgid() и setpgrp()
• 9.3. Базовое межпроцессное взаимодействие: каналы и очереди FIFO
• 9.3.1. Каналы
• 9.3.1.1. Создание каналов
• 9.3.1.2. Буферирование каналов
• 9.3.2. Очереди FIFO
• 9.4. Управление дескрипторами файлов
• 9.4.1. Дублирование открытых файлов: dup() и dup2()
• 9.4.2. Создание нелинейных конвейеров: /dev/fd/XX
• 9.4.3. Управление атрибутами файла: fcntl()
• 9.4.3.1. Флаг close-on-exec
• 9.4.3.2. Дублирование дескриптора файла
• 9.4.3.3. Работа с флагами статуса файла и режимами доступа
• 9.4.3.4. Неблокирующий ввод/вывод для каналов и FIFO
• 9.4.3.5. Сводка fcntl()
• 9.5. Пример: двусторонние каналы в gawk
• 9.6. Рекомендуемая литература
• 9.7. Резюме
• Упражнения
• Глава 10 Сигналы
• 10.1. Введение
• 10.2. Действия сигналов
• 10.3. Стандартные сигналы С: signal() и raise()
• 10.3.1. Функция signal()
• 10.3.2. Программная отправка сигналов: raise()
• 10.4. Обработчики сигналов в действии
• 10.4.1. Традиционные системы
• 10.4.2. BSD и GNU/Linux
• 10.4.3. Игнорирование сигналов
• 10.4.4. Системные вызовы, допускающие повторный запуск
• 10.4.4.1. Пример: GNU Coreutils safe_read() и safe_write()
• 10.4.4.2. Только GLIBC: TEMP_FAILURE_RETRY()
• 10.4.5. Состояния гонок и sig_atomic_t (ISO C)
• 10.4.6. Дополнительные предостережения
• 10.4.7. Наша история до настоящего времени, эпизод 1
• 10.5. API сигналов System V Release 3: sigset() и др.
• 10.6. Сигналы POSIX
• 10.6.1. Обнажение проблемы
• 10.6.2. Наборы сигналов: sigset_t и связанные функции
• 10.6.3. Управление маской сигналов: sigprocmask() и др.
• 10.6.4. Перехват сигналов: sigaction()
• 10.6.5. Извлечение ожидающих сигналов: sigpending()
• 10.6.6. Создание возможности для прерывания функций: siginterrupt()
• 10.6.7. Передача сигналов: kill() и killpg()
• 10.6.8. Наша история до настоящего времени, эпизод II
• 10.7. Сигналы для межпроцессного взаимодействия
• 10.8. Важные сигналы специального назначения
• 10.8.1. Сигнальные часы: sleep(), alarm() и SIGALARM
• 10.8.1.1. Труднее, но с большим контролем: alarm() и SIGALARM
• 10.8.1.2. Простой и легкий: sleep()
• 10.8.2. Сигналы, управляющие заданиями
• 10.8.3. Родительский надзор: три различные стратегии
• 10.8.3.1. Плохие родители: полное игнорирование потомков
• 10.8.3.2. Снисходительные родители: минимальный надзор
• 10.8.3.3. Строгий родительский контроль
• 10.9. Сигналы, передающиеся через fork() и exec()
• 10.10. Резюме
• Упражнения
• Глава 11 Права доступа и ID пользователей и групп
• 11.1. Проверка прав доступа
• 11.1.1. Действительные и эффективные ID
• 11.1.2. Биты Setuid и Setgid
• 11.2. Получение ID пользователя и группы
• 11.3. Проверка для действительного пользователя: access()
• 11.4. Проверка для эффективного пользователя: euidaccess() (GLIBC)
• 11.5. Установка дополнительных битов доступа для каталогов
• 11.5.1. Группа по умолчанию для новых файлов и каталогов
• 11.5.2. Каталоги и «липкий» бит
• 11.6. Установка действительных и эффективных ID
• 11.6.1. Изменение набора групп
• 11.6.2. Изменение действительного и эффективного ID
• 11.6.3. Использование битов setuid и setgid
• 11.7. Работа со всеми тремя ID: getresuid() и setresuid() (Linux)
• 11.8. Пересечение минного поля безопасности: setuid root
• 11.9. Рекомендуемая литература
• 11.10. Резюме
• Упражнения
• Глава 12 Общие библиотечные интерфейсы — часть 2
• 12.1. Операторы проверки: assert()
• 12.2. Низкоуровневая память: функции memXXX()
• 12.2.1. Заполнение памяти: memset()
• 12.2.2. Копирование памяти: memcpy(), memmove() и memccpy()
• 12.2.3. Сравнение блоков памяти: memcmp()
• 12.2.4. Поиск байта с данным значением: memchr()
• 12.3. Временные файлы
• 12.3.1. Создание временных имен файлов (плохо)
• 12.3.2. Создание и открывание временных файлов (хорошо)
• 12.3.3. Использование переменной окружения TMPDIR
• 12.4. Совершение самоубийства: abort()
• 12.5. Нелокальные переходы
• 12.5.1. Использование стандартных функций: setjmp() и longjmp()
• 12.5.2. Обработка масок сигналов: sigsetjmp() и siglongjmp()
• 12.5.3. Важные предостережения
• 12.6. Псевдослучайные числа
• 12.6.1. Стандартный С: rand() и srand()
• 12.6.2. Функции POSIX: random() и srandom()
• 12.6.3. Особые файлы /dev/random и /dev/urandom
• 12.7. Расширения метасимволов
• 12.7.1. Простое сопоставление с шаблоном: fnmatch()
• 12.7.2. Раскрытие имени файла: glob() и globfree()
• 12.7.3. Разворачивание слов оболочкой: wordexp() и wordfree()
• 12.8. Регулярные выражения
• 12.9. Рекомендуемая литература
• 12.10. Резюме
• Упражнения
• Глава 13 Интернационализация и локализация
• 13.1. Введение
• 13.2. Локали и библиотека С
• 13.2.1. Категории локалей и переменные окружения
• 13.2.2. Установка локали: setlocale()
• 13.2.3. Сравнение строк: strcoll() и strxfrm()
• 13.2.4. Числовое и денежное низкоуровневое форматирование: localeconv()
• 13.2.5. Высокоуровневое числовое и денежное форматирование: strfmon() и printf()
• 13.2.6. Пример: форматирование числовых значений в gawk
• 13.2.7. Форматирование значений даты и времени: ctime() и strftime()
• 13.2.8. Другие данные локали: nl_langinfo()
• 13.3. Динамический перевод сообщений программ
• 13.3.1. Установка текстового домена: textdomain()
• 13.3.2. Перевод сообщений: gettext()
• 13.3.3. Работа с множественными числами: ngettext()
• 13.3.4. Упрощение использования gettext()
• 13.3.4.1. Переносимые программы: "gettext.h"
• 13.3.4.2. Только GLIBC:
• 13.3.5. Перестановка порядка слов с помощью printf()
• 13.3.6. Тестирование переводов в персональном каталоге
• 13.3.7. Подготовка интернационализированных программ
• 13.3.8. Создание переводов
• 13.4. Не могли бы вы произнести это для меня по буквам?
• 13.4.1. Широкие символы
• 13.4.2. Представления многобайтных символов
• 13.4.3. Языки
• 13.4.4. Заключение
• 13.5. Рекомендуемая литература
• 13.6. Резюме
• Упражнения
• Глава 14 Расширенные интерфейсы
• 14.1. Выделение выровненной памяти: posix_memalign() и memalign()
• 14.2. Блокировка файлов
• 14.2.1. Концепции блокировки файлов
• 14.2.2. Блокировка POSIX: fcntl() и lockf()
• 14.2.2.1. Описание блокировки
• 14.2.2.2. Установка и снятие блокировок
• 14.2.2.3. Предостережения по поводу блокировок
• 14.2.3. Блокирование BSD: flock()
• 14.2.4. Обязательная блокировка
• 14.3. Более точное время
• 14.3.1. Время в микросекундах: gettimeofday()
• 14.3.2. Файловое время в микросекундах: utimes()
• 14.3.3. Интервальные таймеры: setitimer() и getitimer()
• 14.3.4. Более точные паузы: nanosleep()
• 14.4. Расширенный поиск с помощью двоичных деревьев
• 14.4.1. Введение в двоичные деревья
• 14.4.2. Функции управления деревьями
• 14.4.3. Ввод элемента в дерево: tsearch()
• 14.4.4. Поиск по дереву и использование возвращенного указателя: tfind() и tsearch()
• 14.4.5. Обход дерева: twalk()
• 14.4.6. Удаление вершины дерева и удаление дерева: tdelete() и tdestroy()
• 14.5. Резюме
• Упражнения
• Часть 3 Отладка и заключительный проект
• Глава 15 Отладка
• 15.1. Сначала главное
• 15.2. Компиляция для отладки
• 15.3. Основы GDB
• 15.3.1. Запуск GDB
• 15.3.2. Установка контрольных точек, пошаговое выполнение и отслеживаемые точки
• 15.4. Программирование для отладки
• 15.4.1. Код отладки времени компилирования
• 15.4.1.1. Использование отладочных макросов
• 15.4.1.2. По возможности избегайте макросов с выражениями
• 15.4.1.3. При необходимости переставляйте код
• 15.4.1.4. Используйте вспомогательные функции отладки
• 15.4.1.5. По возможности избегайте объединений
• 15.4.2. Отлаживаемый код времени исполнения
• 15.4.2.1. Добавляйте отладочные опции и переменные
• 15.4.2.2. Используйте специальные переменные окружения
• 15.4.2.3. Добавьте код журналирования
• 15.4.2.4. Файлы отладки времени исполнения
• 15.4.2.5. Добавьте специальные ловушки для контрольных точек
• 15.5. Отладочные инструменты
• 15.5.1. Библиотека dbug — усовершенствованный printf()
• 15.5.2. Отладчики выделения памяти
• 15.5.2.1. GNU/Linux mtrace
• 15.5.2.2. Electric Fence
• 15.5.2.3. Отладка Malloc: dmalloc
• 15.5.2.4. Valgrind: многосторонний инструмент
• 15.5.2.5. Другие отладчики malloc
• 15.5.3. Современная lint
• 15.6. Тестирование программ
• 15.7. Правила отладки
• 15.8. Рекомендуемая литература
• 15.9. Резюме
• Упражнения
• Глава 16 Проект, связывающий все воедино
• 16.1. Описание проекта
• 16.2. Рекомендуемая литература
• Часть 4 Приложения
• Приложение А Научитесь программированию за десять лет
• Почему каждый в такой спешке?
• Научитесь программированию за десять лет
• Ссылки
• Ответы
• Сноски
• Приложение В Лицензия Caldera для старой Unix
• Приложение С Общедоступная лицензия GNU
• Как применить эти условия договора к своим новым программам
• Пример использования
• Сноски из книги
• Содержание книги
• Популярные страницы