库文件,头文件,库函数,系统调用函数
简介几种系统调用函数:write、read、open、close、ioctl

简介⼏种系统调⽤函数:write、read、open、close、ioctl 在 Linux 中,⼀切(或⼏乎⼀切)都是⽂件,因此,⽂件操作在 Linux 中是⼗分重要的,为此,Linux 系统直接提供了⼀些函数⽤于对⽂件和设备进⾏访问和控制,这些函数被称为系统调⽤(syscall),它们也是通向操作系统本⾝的接⼝。
⼀、系统调⽤ 系统调⽤就是 Linux 内核提供的⼀组⽤户进程与内核进⾏交互的接⼝。
这些接⼝让应⽤程序受限的访问硬件设备,提供了创建新进程并与已有进程进⾏通信的机制,也提供了申请操作系统其他资源的能⼒。
系统调⽤⼯作在内核态,实际上,系统调⽤是⽤户空间访问内核空间的唯⼀⼿段(除异常和陷⼊外,它们是内核唯⼀的合法⼊⼝)。
系统调⽤的主要作⽤如下:1)系统调⽤为⽤户空间提供了⼀种硬件的抽象接⼝,这样,当需要读写⽂件时,应⽤程序就可以不⽤管磁盘类型和介质,甚⾄不⽤去管⽂件所在的⽂件系统到底是哪种类型;2)系统调⽤保证了系统的稳定和安全。
作为硬件设备和应⽤程序之间的中间⼈,内核可以基于权限、⽤户类型和其他⼀些规则对需要进⾏的访问进⾏判断;3)系统调⽤是实现多任务和虚拟内存的前提。
要访问系统调⽤,通常通过 C 库中定义的函数调⽤来进⾏。
它们通常都需要定义零个、⼀个或⼏个参数(输⼊),⽽且可能产⽣⼀些副作⽤(会使系统的状态发⽣某种变化)。
系统调⽤还会通过⼀个 long 类型的返回值来表⽰成功或者错误。
通常,⽤⼀个负的值来表明错误,0表⽰成功。
系统调⽤出现错误时,C 库会把错误码写⼊ errno 全局变量,通过调⽤ perror() 库函数,可以把该变量翻译成⽤户可理解的错误字符串。
⼆、⼏种常⽤的系统调⽤函数2.1 write 系统调⽤ 系统调⽤ write 的作⽤是把缓冲区 buf 的前 nbytes 个字节写⼊与⽂件描述符 fildes 关联的⽂件中。
它返回实际写⼊的字节数。
如果⽂件描述符有错或者底层的设备驱动程序对数据块长度⽐较敏感,该返回值可能会⼩于 nbytes。
系统调用与库函数的区别与联系

系统调用与库函数的区别与联系系统调用和库函数是操作系统中常见的两种程序接口,它们在实现功能上有一些相似之处,但是在使用和原理上也存在一些明显的区别。
首先,系统调用是操作系统提供给用户程序的一种接口,用于让用户程序能够请求操作系统内核的服务。
系统调用是操作系统核心的一部分,它提供了访问操作系统核心功能的唯一途径,可以执行诸如文件操作、进程管理、内存管理等操作。
用户程序无法直接访问操作系统内核,只能通过系统调用的方式向操作系统发出请求,由操作系统核心来完成具体的工作。
系统调用是操作系统与用户程序之间的桥梁,用于实现用户程序与操作系统之间的交互。
库函数则是由编程语言或第三方库提供的函数,用于封装一些常用的操作,方便用户程序调用。
库函数是在用户空间内实现的,它们并不直接与操作系统内核交互,而是通过系统调用来实现与操作系统的通信。
库函数常用于封装复杂的系统调用操作,提供更加简洁易用的接口,使得用户程序能够更加方便地实现各种功能。
在区别上,系统调用是操作系统提供给用户程序的接口,是操作系统核心的一部分,用于实现系统功能;而库函数是编程语言或第三方库提供的函数,用于封装一些常用的操作,方便用户程序调用。
系统调用需要通过操作系统内核来执行具体的工作,而库函数是在用户空间内实现的,不直接与操作系统内核交互。
另外,系统调用通常耗时较长,因为需要进行用户模式和内核模式的切换;而库函数则可以直接在用户空间中执行,不需要切换操作模式。
尽管系统调用和库函数有明显的区别,但它们之间也有联系,即库函数通常是通过系统调用来实现具体功能的。
在用户程序调用库函数时,库函数内部可能会调用系统调用完成一些特定的操作,比如文件读写、网络通信等。
因此,库函数和系统调用是相辅相成的,库函数提供了更高层次的接口,便于用户程序开发,而系统调用提供了最基本的操作系统功能,用于实现库函数所需的底层功能。
总的来说,系统调用和库函数是操作系统中非常重要的两种接口,它们在功能和使用上有着明显的区别,但也存在着联系。
系统调用和库函数

系统调用和库函数一、什么是系统调用和库函数1.1 系统调用系统调用是操作系统提供给应用程序访问操作系统服务的接口。
它们允许应用程序执行诸如文件操作、进程管理、网络通信等底层任务。
系统调用是应用程序与操作系统之间的桥梁,通过系统调用,应用程序可以请求操作系统完成一些特定的任务。
1.2 库函数库函数是由开发人员编写的可供应用程序调用的函数。
与系统调用不同,库函数是在应用程序中直接调用的函数,它们封装了一些常用的功能,例如字符串处理、数学运算等。
库函数为开发人员提供了一种方便的方式来重用代码,简化开发过程。
二、系统调用和库函数的区别和联系2.1 区别•系统调用是操作系统提供的接口,而库函数是由开发人员编写的函数。
•系统调用是底层的、直接与操作系统交互的接口,而库函数是对系统调用的封装和扩展。
•库函数是在应用程序内部直接调用的,而系统调用需要通过软中断或系统调用机制触发操作系统的相应功能。
•库函数的执行速度通常比系统调用快,因为库函数不需要频繁地切换上下文。
2.2 联系系统调用和库函数之间也存在联系:•库函数通常会依赖于系统调用来完成一些底层的任务,例如文件操作、进程管理等。
•库函数可以通过调用系统调用来获得更高的权限和更底层的功能。
•库函数可以将多个系统调用封装成一个更高级别的函数,以供应用程序调用。
三、系统调用的分类和常用系统调用3.1 系统调用分类根据操作系统提供的功能,系统调用可以分为以下几类:1.进程控制:例如创建进程、终止进程、等待进程等。
2.文件操作:例如打开文件、读写文件、关闭文件等。
3.设备操作:例如打开设备、读写设备等。
4.进程间通信:例如信号量操作、管道通信、共享内存等。
5.网络通信:例如套接字操作、网络数据传输等。
6.内存管理:例如分配内存、释放内存等。
3.2 常用系统调用•fork:用于创建新的进程。
•execve:用于执行新的程序。
•open:用于打开文件。
•read:用于从文件中读取数据。
C语言库函数大全

C语言库函数大全absread()读磁盘绝对扇区函数原形:int absread(int drive,int num,int sectnum,void *buf)功能:从drive指定的驱动器磁盘上,sectnum指定的逻辑扇区号开始读取(通过DOS中断0x25读取)num个(最多64K个)扇区的内容,储存于buf所指的缓冲区中。
参数:drive=0对应A盘,drive=1对应B盘。
返回值:0:成功;-1:失败。
头文件:dos.habswrite()写磁盘绝对扇区函数原形:int abswrite(int drive,int nsects,int lsect,void *buffer)drive=0(A驱动器)、1(B驱动器)、nsects=要写的扇区数(最多64K个);lsect=起始逻辑扇区号;buffer=要写入数据的内存起始地址。
功能:将指定内容写入(调用DOS中断0x26)磁盘上的指定扇区,即使写入的地方是磁盘的逻辑结构、文件、FAT表和目录结构所在的扇区,也照常进行。
返回值:0:成功;-1:失败。
头文件:dos.hatof()将字符串转换成浮点数的函数原形:double atof(const char *s)功能:把s所指向的字符串转换成double类型。
s格式为:符号数字.数字 E符号数字返回值:字符串的转换值。
头文件:math.h、stdlib.hatoi()将字符串转换成整型数的函数原形:int atoi(const char *s)功能:把s所指向的字符串转换成int类型。
s格式为:符号数字返回值:字符串的转换值。
若出错则返回0。
头文件:stdlib.hatol()将字符串转换成长整型数的函数原形:long atol(const char *s)功能:把s所指向的字符串转换成long int类型。
s格式为:符号数字返回值:字符串的转换值。
若出错则返回0。
头文件:stdlib.hbcd()把一个数转换成对应的BCD码的函数原形:bcd bcd(int x)bcd bcd(double x)bcd bcd(double x,int decimals)注意:BCD码的精度可达17位。
c 标准库函数手册

c 标准库函数手册C 标准库函数手册。
C 标准库函数是 C 语言提供的一组函数库,它包含了一系列常用的函数,可以帮助程序员更高效地完成各种任务。
本手册将介绍 C 标准库函数的常用函数及其用法,帮助读者更加深入地理解和运用这些函数。
一、stdio.h。
stdio.h 是 C 语言中用来进行输入输出操作的头文件,它包含了一系列与标准输入输出相关的函数。
其中,最常用的函数包括 printf、scanf、fopen、fclose 等。
这些函数可以帮助程序员进行屏幕输出、键盘输入、文件读写等操作。
例如,printf 函数可以用来向屏幕输出格式化的字符串,而 scanf 函数则可以用来从键盘接收输入并存储到变量中。
二、stdlib.h。
stdlib.h 是 C 语言中的标准库头文件之一,它包含了一系列与内存分配、随机数生成、字符串转换等功能相关的函数。
其中,最常用的函数包括 malloc、free、rand、atoi 等。
这些函数可以帮助程序员进行动态内存分配、随机数生成、字符串转换等操作。
例如,malloc 函数可以用来动态分配指定大小的内存空间,而 rand 函数则可以用来生成一个指定范围内的随机数。
三、math.h。
math.h 是 C 语言中的标准数学库头文件,它包含了一系列与数学运算相关的函数。
其中,最常用的函数包括 sin、cos、sqrt、pow 等。
这些函数可以帮助程序员进行各种数学运算,如三角函数计算、平方根计算、幂运算等。
例如,sin 函数可以用来计算给定角度的正弦值,而 sqrt 函数则可以用来计算一个数的平方根。
四、string.h。
string.h 是 C 语言中的标准字符串库头文件,它包含了一系列与字符串操作相关的函数。
其中,最常用的函数包括 strlen、strcpy、strcat、strcmp 等。
这些函数可以帮助程序员进行字符串的长度计算、复制、连接、比较等操作。
例如,strlen 函数可以用来计算一个字符串的长度,而 strcpy 函数则可以用来将一个字符串复制到另一个字符串中。
Linux(CC++)下的文件操作open、fopen与freopen

Linux(CC++)下的⽂件操作open、fopen与freopenopen是下的底层系统调⽤函数,fopen与freopen c/c++下的标准I/O库函数,带输⼊/输出缓冲。
linxu下的fopen是open的封装函数,fopen最终还是要调⽤底层的系统调⽤open。
所以在linux下如果需要对设备进⾏明确的控制,那最好使⽤底层系统调⽤(open),open对应的⽂件操作有:close, read, write,ioctl 等。
fopen 对应的⽂件操作有:fclose, fread, fwrite, freopen, fseek, ftell, rewind等。
freopen⽤于重定向输⼊输出流的函数,该函数可以在不改变代码原貌的情况下改变输⼊输出环境,但使⽤时应当保证流是可靠的。
详细见第3部分。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------open和fopen的区别:1,fread是带缓冲的,read不带缓冲.2,fopen是标准c⾥定义的,open是POSIX中定义的.3,fread可以读⼀个结构.read在linux/unix中读⼆进制与普通⽂件没有区别.4,fopen不能指定要创建⽂件的权限.open可以指定权限.5,fopen返回⽂件指针,open返回⽂件描述符(整数).6,linux/unix中任何设备都是⽂件,都可以⽤open,read.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、open系统调⽤(linux)需要包含头⽂件:#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>函数原型:int open( const char * pathname, int oflags);int open( const char * pathname,int oflags, mode_t mode);mode仅当创建新⽂件时才使⽤,⽤于指定⽂件的访问权限。
常用C语言标准库函数

常用C语言标准库函数C语言编译系统提供了众多的预定义库函数和宏。
用户在编写程序时,可以直接调用这些库函数和宏。
这里选择了初学者常用的一些库函数,简单介绍了各函数的用法和所在的头文件。
1.测试函数Isalnum原型:int isalnum(int c)功能:测试参数c是否为字母或数字:是则返回非零;否则返回零头文件:ctype.hIsapha原型:int isapha(int c)功能:测试参数c是否为字母:是则返回非零;否则返回零头文件:ctype.hIsascii原型:int isascii(int c)功能:测试参数c是否为ASCII码(0x00~0x7F):是则返回非零;否则返回零头文件:ctype.hIscntrl原型:int iscntrl(int c)功能:测试参数c是否为控制字符(0x00~0x1F、0x7F):是则返回非零;否则返回零头文件:ctype.hIsdigit原型:int isdigit(int c)功能:测试参数c是否为数字:是则返回非零;否则返回零。
头文件:ctype.hIsgraph原型:int isgraph(int c)功能:测试参数c是否为可打印字符(0x21~0x7E):是则返回非零;否则返回零头文件:ctype.hIslower原型:int islower(int c)功能:测试参数c是否为小写字母:是则返回非零;否则返回零头文件:ctype.hIsprint原型:int isprint(int c)功能:测试参数c是否为可打印字符(含空格符0x20~0x7E):是则返回非零;否则返回零头文件:ctype.hIspunct原型:int ispunct(int c)功能:测试参数c是否为标点符号:是则返回非零;否则返回零头文件:ctype.hIsupper原型:int isupper(inr c)功能:测试参数c是否为大写字母:是则返回非零;否则返回零Isxdigit原型:int isxdigit(int c)功能:测试参数c是否为十六进制数:是则返回非零;否则返回零2.数学函数abs原型:int abs(int i)功能:返回整数型参数i的绝对值头文件:stdlib.h,math.hacos原型:double acos(double x)功能:返回双精度参数x的反余弦三角函数值头文件:math.hasin原型:double asin(double x)功能:返回双精度参数x的反正弦三角函数值头文件:math.hatan原型:double atan(double x)功能:返回双精度参数的反正切三角函数值头文件:math.hatan2原型:double atan2(double y,double x)功能:返回双精度参数y和x由式y/x所计算的反正切三角函数值头文件:math.hcabs原型:double cabs(struct complex znum)功能:返回一个双精度数,为计算出复数znum的绝对值。
系统调用函数

系统调用函数系统调用函数系统调用函数是操作系统提供给应用程序接口,通过这些系统调用函数可以访问系统的资源,如:文件、网络资源、内存等等。
常用的系统调用函数有open、read、write、close、malloc、free、stat 等等。
1、open:用于打开文件,open函数的原型如下:int open(const char* pathname, int flag, mode_t mode); pathname:表示需要打开的文件名flag:表示操作方式,如只读、只写等mode:表示权限open函数返回一个文件描述符,通过这个文件描述符可以读取或写入文件。
2、read:用于从文件中读取数据,read函数的原型如下:ssize_t read(int fd, void* buf , size_t count);fd:文件描述符buf:存放读取到的数据的缓冲区count:表示期望读取多少字节数据read函数返回实际读取的字节数,当返回0时表示已到达文件尾。
3、write:用于向文件写入数据,write函数的原型如下:ssize_t write(int fd, const void* buf, size_t count);fd:文件描述符buf:存放要写入的数据的缓冲区count:表示期望写入多少字节数据write函数返回实际写入的字节数。
4、close:用于关闭文件,close函数的原型如下:int close(int fd);fd:文件描述符close函数返回0表示成功关闭文件。
5、malloc:用于在堆上分配内存,malloc函数的原型如下: void* malloc(size_t size);size:表示分配内存的大小malloc函数返回一个指向分配到的内存的指针,如果malloc函数执行失败,返回一个NULL指针。
6、free:用于释放malloc函数分配的内存,free函数的原型如下:void free(void* ptr);ptr:指向要释放的内存的指针free函数没有返回值。
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头文件和库文件的区别:头文件中有函数的申明,库文件实现函数的定义。
比如,printf函数。
使用时应包括stdio.h,打开stdio.h你只能看到,printf这个函数的申明,却看不到printf具体是怎么实现的,而函数的实现在相应的C库中。
而库
文件一般是以二进制形式而不是C源文件形式提供给用户使用的。
程序中包括
了stdio.h这个头文件。
链接器就能根据头件中的信息找到printf这个函数的实
现并链接进这个程序代码段里。
总结起来就是,库文件通过头文件向外导出接口。
用户通过头文件找到库文件中函数实现的代码从而把这段代码链接到用户程序
中去。
库文件:是C已经封装好的一些基本算法功能。
你只需引入相应库文件
的头文件,调用库文件的函数接口就可以实现相应的功能。
头文件:你调用库文件里的函数就的调入相应的头文件.而且头文件你也可以自
己定义。
简单说,头文件可以是库文件,也可以自己定义
库函数和系统调用函数的区别:
所谓系统调用,就是内核提供的、功能十分强大的一系列的函数。
这些系统调用是在内核中实现的,再通过一定的方式把系统调用给用户,一般都通过门(gate)陷入(trap)实现。
系统调用是用户程序和内核交互的接口。
人们在长期编程中发现使用系统调用有个重大的缺点,那就程序的移植性,比如说:linux系统提供的系统调用的函数和windows就不一样,2者不单单是实现
的方式不同,提供给用户的函数名,参数都不同,这个可以理解。
因此一个实现好的程序,利用了linux的系统调用譬如说wait4函数,那么他在windows上编译是通不过的。
于是人们想了个办法,就是封装了windows和linux系统调用,给大家一个统一的函数(我习惯叫它接口),那么这样程序的移植性问题就解决了。
所以可以这么认为库函数是对系统调用的封装(不是所有的库函数都是),为的是解决一些公共的问题和提供统一的系统调用的接口,他和系统调用的优缺点就是:系统调用速度是明显要快于库函数(并不一定全部是,但绝大部分是),但系统调用缺乏移植性。
库函数速度要慢,但解决了移植问题。
这些在开发过程中要根据自己的实际情况来决定使用那一个。
整个系统调用的过程可以总结如下:
1.执行用户程序(如:fork)
2.根据glibc中的函数实现,取得系统调用号并执行int $0x80产生中断。
3.进行地址空间的转换和堆栈的切换,执行SAVE_ALL。
(进行内核模式)4.进行中断处理,根据系统调用表调用内核函数。
5.执行内核函数。
6.执行RESTORE_ALL并返回用户模式
系统调用是调用系统内部已定义的函数,而一般的函数调用是指我们自定义的函数,本质上是一样的,但是运行起来貌似不太一样,人与机器打交道很多都靠系统调用,包括中断...
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct node{
int num;
struct node *next;
}mynode;
int main(void){
mynode a;
a.num=1;
a.next=NULL;
printf("%d\n",a.num);
}
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
typedef struct node{
int num;
struct node *next;
}mynode;
mynode *a,p;
int main(void){
a=(mynode*)malloc(sizeof(mynode));
p=(mynode*)malloc(sizeof(mynode));
a.num=1;
a.next=p;
p.num=2;
p.next=NULL;
printf("%d,%d\n",a.num,p.num);
}。