Linux C编程一站式学习【学习笔记】

LINUX C语言基础

第 19 章 汇编与C之间的关系

1. 函数调用

注意函数调用和返回过程中的这些规则：

1. 参数压栈传递，并且是从右向左依次压栈。
2. ebp总是指向当前栈帧的栈底。
3. 返回值通过eax寄存器传递。

这些规则并不是体系结构所强加的，ebp寄存器并不是必须这么用，函数的参数和返回值也不是必须这么传，只是操作系统和编译器选择了以这样的方式实现C代码中的函数调用，这称为Calling Convention [调用惯例]，Calling Convention 是操作系统二进制接口规范（ABI，Application Binary Interface）的一部分。

注意：在公司的服务器上编程发现，第一条并非成立。在main函数传递参数给函数时，参数先暂存在了edi，esi和edx等寄存器上（传递三个参数）。

第 20 章 链接详解

2. 定义和声明

表 20.1. Storage Class关键字对函数声明的作用

表 20.2. Storage Class关键字对变量声明的作用

上表的每个单元格里分成四行，分别描述变量的链接属性、生存期，以及这种变量如何初始化，是否算变量定义。链接属性有External Linkage、Internal Linkage、No Linkage和Previous Linkage四种情况，生存期有Static Duration和Automatic Duration两种情况，请参考本章和上一章的定义。初始化有Static Initializer和Dynamic Initializer两种情况，前者表示Initializer中只能使用常量表达式，表达式的值必须在编译时就能确定，后者表示Initializer中可以使用任意的右值表达式，表达式的值可以在运行时计算。是否算变量定义有三种情况，Definition（算变量定义）、Not a Definition（不算变量定义）和Tentative Definition（暂定的变量定义）。什么叫“暂定的变量定义”呢？一个变量声明具有文件作用域，没有Storage Class关键字修饰，或者用static关键字修饰，那么如果它有Initializer则编译器认为它就是一个变量定义，如果它没有Initializer则编译器暂定它是变量定义，如果程序文件中有这个变量的明确定义就用明确定义，如果程序文件没有这个变量的明确定义，就用这个暂定的变量定义[32]，这种情况下变量以0初始化。在[C99]中有一个例子：

int i1 = 1; // definition, external linkage
static int i2 = 2; // definition, internal linkage
extern int i3 = 3; // definition, external linkage
int i4; // tentative definition, external linkage
static int i5; // tentative definition, internal linkage
int i1; // valid tentative definition, refers to previous
int i2; // 6.2.2 renders undefined, linkage disagreement
int i3; // valid tentative definition, refers to previous
int i4; // valid tentative definition, refers to previous
int i5; // 6.2.2 renders undefined, linkage disagreement
extern int i1; // refers to previous, whose linkage is external
extern int i2; // refers to previous, whose linkage is internal
extern int i3; // refers to previous, whose linkage is external
extern int i4; // refers to previous, whose linkage is external
extern int i5; // refers to previous, whose linkage is internal

补充：C语言中Static和Const关键字的的作用

用static声明局部变量，使其变为静态存储方式(静态数据区)，作用域不变；用static声明外部变量，其本身就是静态变量，这只会改变其连接方式，使其只在本文件内部有效，而其他文件不可连接或引用该变量。
const作用: “只读(readonly)”

4. 共享库

参考：
ELF文件的加载和动态链接过程
动态链接库中函数的地址确定---PLT和GOT
Linux系统调用详解

exec族函数

#include <unistd.h>
int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);
/* exec.c */
#include <unistd.h>
main()
{
    char *envp[]={"PATH=/tmp",
            "USER=lei",
            "STATUS=testing",
            NULL};
    char *argv_execv[]={"echo", "excuted by execv", NULL};
    char *argv_execvp[]={"echo", "executed by execvp", NULL};
    char *argv_execve[]={"env", NULL};
    if(fork()==0)
        if(execl("/bin/echo", "echo", "executed by execl", NULL)<0)
            perror("Err on execl");
    if(fork()==0)
        if(execlp("echo", "echo", "executed by execlp", NULL)<0)
            perror("Err on execlp");
    if(fork()==0)
        if(execle("/usr/bin/env", "env", NULL, envp)<0)
            perror("Err on execle");
    if(fork()==0)
        if(execv("/bin/echo", argv_execv)<0)
            perror("Err on execv");
    if(fork()==0)
        if(execvp("echo", argv_execvp)<0)
            perror("Err on execvp");
    if(fork()==0)
        if(execve("/usr/bin/env", argv_execve, envp)<0)
            perror("Err on execve");
}

第 21 章 预处理

2. 宏定义

• 变量式宏定义
• 函数式宏定义

4. 其它预处理特性

/* assert.h standard header */
#undef assert   /* remove existing definition */
#ifdef NDEBUG
    #define assert(test)    ((void)0)
#else       /* NDEBUG not defined */
    void _Assert(char *);
    /* macros */
    #define _STR(x) _VAL(x)
    #define _VAL(x) #x
    #define assert(test)    ((test) ? (void)0 \
        : _Assert(__FILE__ ":" _STR(__LINE__) " " #test))
#endif

/* xassert.c _Assert function */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void _Assert(char *mesg)
{       /* print assertion message and abort */
    fputs(mesg, stderr);
    fputs(" -- assertion failed\n", stderr);
    abort();
}

第 23 章 指针

2. 指针类型的参数和返回值

restrict关键字用法

关键字restrict只用于限定指针；该关键字用于告知编译器，所有修改该指针所指向内容的操作全部都是基于(base on)该指针的，即不存在其它进行修改操作的途径；这样的后果是帮助编译器进行更好的代码优化，生成更有效率的汇编代码。

深入理解const char*p,char const*p,char *const p,const char **p,char const**p,char *const*p,char**const p