嵌入式学习第十六天！（Linux文件查看、查找命令、标准IO）

Linux软件编程

1. Linux：

    操作系统的内核：

        1. 管理CPU

        2. 管理内存

        3. 管理硬件设备

        4. 管理文件系统

        5. 任务调度

2. Shell：

    1. 保护Linux内核（用户和Linux内核不直接操作，通过操作Shell，Shell和内核交互）

    2. 命令解释器

3. Shell命令：

    man手册（帮助手册）

    1. 标准命令

    2. 系统调用

    3. 库函数

    4. 设备说明

    5. 文件格式

    6. 娱乐

    7. 杂项

    8. 管理员命令

command [-options] arg1 arg2 ...

    1. Shell基本命令：

        1. ls

        2. cd

        3. touch/rm

        4. mkdir/rmdir

        5. cp

        6. mv

    2. 文件查看命令

        1. cat：查看文件内容（字符）

            ASCII文件（文件内容均是能在终端显示ASCII码字符）(.txt、.c文本文件）

            二进制文件（文件内容不能够再终端显示，或者显示乱码）（图片、视频、压缩包）

        2. od -c：以字符或ASCll码形式显示文件内容
od -c filename
        3. head/tail：查看文件开头/末尾内容（默认10行）

            -n  指定显示的行数

head/tail filename
head/tail -n 行数 filename

    3. 文件查找命令：

        1. find：查找一个文件的路径

            通配符：

                *：匹配任意长度字符的文件名

                ?：匹配一位长度任意字符的文件名

                []：匹配一位长度指定字符的文件名

                [1,2,3,4] 指定字符1 2 3 4

                [1-4] 指定字符 1 2 3 4

                [^2] 指定除了2以外的字符

find 文件夹 -name 文件名
find . -name '*.txt'
find . -name '??.txt'
find . -name '[1,2,3,4][1,2,3,4].txt'

            2. whereis：查找指定内容的路径

whereis 二进制程序名/软件名

            3. grep：查找文件中内容

grep 'printf' /usr/include/stdio.h

            4. 重定向：将原本要输出再终端的内容重定向到一个文件中

                >> 追加重定向  在原来内容基础上追加新的内容

                >   覆盖重定向   将原来的内容覆盖掉

ls > file.txt
ls >> file.txt

            5. 管道：将前面命令的输出作为后续命令的输入

ps -ef | grep bash

            6. 其余命令：

ps -f    #查看进程信息
echo     #在终端打印内容
du -k/-m #测试文件大小

            练习：一条shell命令，将/usr/include/stdio.h文件后200行中与extern相关的内容记录到file.txt文件中

tail -n 200 /usr/include/stdio.h | grap extern > file.txt

            7. 压缩解压命令：

                文件名后缀为：.tar.gz    .tar.bz2

                1. 压缩命令：
tar -zcvf 压缩文件包名.tar.gz 文件夹
tar -jcvf 压缩文件包名.tar.bz2 文件夹
                2. 解压命令：
tar -zxvf 压缩包文件包名.tar.gz
tar -jxvf 压缩包文件包名.tar.bz2

            8. 让虚拟机上网

                1. ifconfig：查看网卡信息
                2. ping www.baidu.com 向百度发送信号

                        看是否可以接收如下类似信号，如果可以即已联网

                        64 bytes from 183.2.172.185 (183.2.172.185): icmp_seq=1 ttl=51 time=32.7 ms
                        64 bytes from 183.2.172.185 (183.2.172.185): icmp_seq=2 ttl=51 time=32.7 ms

ifconfig            #1. 查看网卡信息

ping www.baidu.com  #2. 向百度发送信号
                3. 将虚拟机设置为NAT模式：

                    NAT模式：Windows有网，Ubuntu就有网

                    桥接模式：Windows 和 Ubuntu 网络独立

                    1. 点击"虚拟机"

                    2. 点击"设置"
                    3. 点击"网络适配器"
                    4. 选择"NAT模式"
                    5.点击"确定" 

                4. 配置Ubuntu系统的IP地址为自动获取IP地址
                    1. 打开网卡配置文件
sudo vim /etc/network/interfaces
                    2. 修改文件内容为：
auto lo 
iface lo inet loopback 

auto ens33 
iface ens33 inet dhcp
                    3. 保存退出
ESC
:wq
                    4. 重启网络服务
sudo /etc/init.d/networking restart
                    5. 测试与百度是否联通
ping www.baidu.com

            9. apt-get工具集：

                    1.自动下载软件

                    2. 能够分析软件的依赖关系

                1. 设置apt-get工具的源：

                    1. 让虚拟机上网

                    2. 在Ubuntu左侧找到"Ubuntu Software"

                    3. 在Ubuntu上方找到"Ubuntu Software" 右键选择"Software & Updates"

                    4. DownLoad Form 选择 "Others" -> "China" -> "mirrors.aliyun.com"

                2. 执行命令

                    1. 清除旧源

sudo apt-get autoclean

                    2. 更新新源

sudo apt-get update

                    3. 重建软件源依赖关系

sudo apt-get install -f

                    4. 安装软件

sudo apt-get install wireshark  #安装Wireshark软件
sudo apt-get install valgrind   #安装valgrind内存泄露检测工具

                    5. 卸载软件

sudo apt-get remove 软件名

                    6. 查看是否安装成功

dpkg -l 软件名

                    7. 安装

sudo dpkg -i 软件包名.deb

IO:

1. IO输入输出，操作对象是文件

2. Linux文件类型

b(block)块设备文件按块扫描设备信息的文件存储设备
c(character)字符设备文件按字符扫描设备信息的文件
d(directory)目录文件存放文件
-普通文件存放数据（图片、音视频、压缩包、文本文件）
l(link)链接文件快捷方式
s(socket)套接字文件用来套接字通信
p(pipe)管道文件用来进程间通信

3. 普通文件：

    1. ASCll文件

        文件中所有的字符均为能够在终端上显示的字符（文本文件、程序.c）

    2. 二进制文件

        文件中存放数据的二进制形式（图片、音视频、压缩包）

        注意：ASCII码文件是特殊的二进制文件

4. 标准IO、文件IO

    标准IO是库函数
    文件IO是系统调用

    系统调用:功能强大,应对复杂场景不够灵活
    库函数:针对系统调用的封装,使用方便灵活

    标准IO可以在Windows或者Linux平台使用
    文件IO只能在Linux系统平台使用

5. 标准IO

    getchar putchar scanf printf gets puts  -> 标准IO

    #include <stdio.h>

    fopen/fclose 
    fgetc/fputc 
    fgets/fputs
    fscanf/fprintf
    fread/fwrite 
    fseek/rewind/ftell 

6. 从文件中读写数据的流程：

1. 打开文件2. 读写文件3. 关闭文件
fopenfgetc/fputcfclose
fgets/fputs
fscanf/fprintf
fread/fwrite

7. 函数接口

    1. fopen
FILE *fopen(const char *pathname, const char *mode);
        1. 功能：打开pathname对应的文件并与其建立一个文件流
        2. 参数:

            pathname：要打开文件路径的字符串
            mode：

r只读文件不存在报错,文件存在只读打开
r+读写文件不存在报错,文件存在读写打开
w只写文件不存在创建,文件存在将文件内容清空,只写打开
w+写读文件不存在创建,文件存在将文件内容清空,写读打开
a追加只写文件不存在创建,文件存在追加只写打开
a+追加写读文件不存在创建,文件存在追加写读打开
        3. 返回值:

            成功返回打开的文件流指针
            失败返回NULL

    2. fclose
int fclose(FILE *stream);
        1. 功能：关闭文，释放文件流指针
        2. 参数：

            stream：文件流指针

        3. 返回值：

            成功返回0 
            失败返回EOF(-1)

8. 文件流

    1. 具有方向性（读写）
    2. 具有连续性
    3. 具有顺序性

    句柄：操作对象的一个抽象

valgrind --tool=memcheck --leak-check=full ./a.out  #检测是否溢出

9. 特殊的三个流：

stdin标准输入流从终端读取数据
stdout标准输出流向终端打印数据
stderr标准出错流向终端打印数据

    getchar、scanf、gets 通过stdin来读取终端数据
    putchar、printf、puts通过stdout来向终端输出数据
    perror通过stderr来向终端输出数据

10. 标准IO缓存：

1. 全缓存缓冲区大小4K缓存区满刷新

刷新条件:

        1.缓存区存满刷新(全缓存大小:4096)
        2.fflush函数强制刷新
        3.程序结束/fclose刷新

与文件建立的缓存

2. 行缓存缓冲区大小1K遇到\n刷新刷新条件:
        1.缓存区存满刷新(行缓存大小:1024)
        2.遇到\n刷新 
        3.fflush函数强制刷新
        4.程序结束/fclose刷新

与终端建立的缓存

stdin、stdout

3. 不缓存缓冲区大小0K直接刷新

人机交互、界面控制、出错处理

stderr

    4. setvbuf：

int setvbuf(FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size);

        1. 功能：改变一个流的缓存类型

        2. 参数：

            stream:文件流指针
            buf:指定缓存空间的首地址
            mode:
                _IONBF  不缓存
                _IOLBF  行缓存
                _IOFBF  全缓存
            size:
                设定缓存区的大小

        3. 返回值：

            成功返回0 
            失败返回非0 

11. fputc

int fputc(int c, FILE *stream);
    1. 功能：向流中写入一个字符
    2. 参数:

        c：写入字符的ASCII码值
        stream：文件流指针 

    3. 返回值：

        成功返回写入字符的ASCII码值
        失败返回EOF

    注意：

        1. fputc只能写入一个字符，写入多个字符需要多次调用fputc
        2. fputc只能写入字符

作业：

        1.利用fputc向文件file.txt中写入字符串"hello world"

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE *fp = NULL;
	char tmptbuffer[32] = {"Hello World"};
	char *pstr = NULL;
	
	fp = fopen("file.txt", "w");
	if(fp == NULL)
	{
		perror("fopen failed");
		return -1;
	}

	pstr = tmptbuffer;
	while(*pstr != '\0')
	{	
		fputc(*pstr, fp);
		pstr++;
	}

	fclose(fp);
	return 0;
}

        2.搜索fgetc的功能，参数，返回值含义，实现读取文件中所有的内容并显示在界面上

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	FILE *fp = NULL;
	char ch = 0;

	fp = fopen("file.txt", "r+");
	if(fp == NULL)
	{
		return -1;
	}
	
	while((ch =fgetc(fp)) != EOF)
	{
		putchar(ch);
	}

	return 0;
}

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