Linux C與C++ 一線開發實踐

內容簡介

Linux C/C++編程在Linux應用程式開發中占有重要的地位，掌握這項技能將在就業競爭中立於不敗之地。本書是一舉精抹龍本針對初、中級讀者的、貼近軟體公司一線開發實踐的書。本書共分為19章，內容包括Linux概述、搭建開發環境、語言基礎、檔案編程、多進程編程、進程間通信、Web編程、多執行緒編程、Linux下的庫、TCP/IP協定基礎、網路編程、網路性能測試工具iPerf簡析、版本控制和SVN工具、C++跨平台開發以及安全編程等。本書適合想全面學習Linux環境下C/C++語言編程的讀者，並可作為國中級開發人員的案頭查閱與參考手冊，也適合作為高等院校和培訓學校相關專業師生的教學參考書。

圖書目錄

第1章 Linux概述 1

1.1 什麼是Linux 1

1.2 Linux的簡史 2

1.3 Linux和Windows的比較 4

1.4 Linux主要套用領域 4

1.5 Linux的版本 5

1.6 使用哪個版本的Linux進行學習 5

1.7 Linux的特點 5

1.8 如何學習Linux 6

1.9 命令行還是圖形界面 6

1.10 計算機啟動的基本過程 6

1.10.1 按下電源 7

第1章 Linux概述 1

1.1 什麼是Linux 1

1.2 Linux的簡史 2

1.3 Linux和Windows的比較 4

1.4 Linux主要套用領域 4

1.5 Linux的版本 5

1.6 使用哪凝危您個版本的Linux進行學習 5

1.7 Linux的特點 5

1.8 如何學習Linux 6

1.9 命令行還是圖形界面 6

1.10 計算機啟動的基本過程 6

1.10.1 按下電源 7

1.10.2 BIOS自檢 7

1.10.3 系統引導 8

1.10.4 實模式和保護模式 10

1.11 啟動核心 11

1.12 認識Shell 11

1.13 常見的Shell 11

1.14 圖形界面和字元界面的切換 12

1.14.1 在不退出X-Window的情況下切換到字元界面 12

1.14.2 強行退出X-Window進入文本模式 12

1.14.3 設定每次開機請棄進入字元界面 13

1.14.4從字元界面進入圖形界面14

1.15Shell命令概述14

1.16環境變數14

第2章搭建LinuxC++開發環境16

2.1準備Linux虛擬機16

2.2連線Linux虛擬機20

2.2.1通過橋接模式連線虛擬機21

2.2.2主機模式24

2.2.3通過NAT模式連線虛擬機25

2.3通過終端工具連線Linux虛擬機27

2.4搭建Linux下的C++開發環境30

2.4.1非集成開發方式30

2.4.2集成開發方式31

2.5搭建Windows下的LinuxC++開發環境37

2.5.1搭建非集成式的Windows下的LinuxC++開發環境37

2.5.2搭建集成式的Windows下的LinuxC++開發環境39

2.6需要掌握的開發工具49

2.7vi編輯器蒸詢灶充的使用50

2.7.1vi編輯器概述50

2.7.2vi編輯器奔定墓的工作模式50

2.7.3vi的基本操作51

2.7.4命令行旬烏疊模式下的基本操作51

2.7.5插入模式55

2.7.6末行模式操作55

2.8gcc編譯器的使用57

2.8.1gcc對C語言的編譯過程57

2.8.2gcc所支持的後綴名檔案62

2.8.3gcc的語法格式62

2.8.4gcc常見選項64

2.9g++的基本使用75

2.10gdb調試器的使用77

2.10.1為何要學習gdb調試器77

2.10.2gdb簡介77

2.10.3重要準備77

2.10.4啟動gdb77

2.10.5退出gdb78

2.10.6gdb的常用命令概述79

2.10.7file命令載入程式80

2.10.8list命令顯示原始碼80

2.10.9run命令運行程式83

2.10.10break命令設享旋臘置斷點85

第3章C++語言基礎89

3.1C++基礎知識89

3.1.1C++程式結構89

3.1.2注釋91

3.1.3變數和數據類型92

3.1.4標識92

3.1.5基本數據類型93

3.1.6變數的定義和C++11中的auto94

3.1.7變數的範圍98

3.1.8變數初始化98

3.1.9常量99

3.1.10操作符/運算符103

3.1.11控制台互動110

3.2控制結構115

3.2.1條件結構115

3.2.2循環結構116

3.2.3分支控制和跳轉120

3.2.4選擇結構語句switch122

3.3函式123

3.4函式高級話題127

3.4.1參數按數值傳遞和按地址傳遞127

3.4.2函式重載130

3.4.3內聯函式131

3.4.4遞歸132

3.4.5函式的聲明133

3.5高級數據類型134

3.5.1數組134

3.5.2指針145

3.5.3動態分配記憶體155

3.5.4結構體159

3.5.5自定義數據類型165

3.6面向對象編程168

3.6.1類168

3.6.2構造函式和析構函式171

3.6.3構造函式重載173

3.6.4類的指針175

3.6.5由關鍵字struct和union定義的類176

3.6.6操作符重載176

3.6.7關鍵字this179

3.6.8靜態成員180

3.6.9類之間的關係182

3.6.10多態189

3.7C++面向對象小結195

3.8C++高級知識199

3.8.1模板199

3.8.2命名空間205

3.8.3異常處理209

3.8.4預處理指令213

3.8.5預定義宏215

3.8.6C++11中的預定義宏216

3.9字元串218

3.9.1字元串基礎218

3.9.2搜尋與查找227

3.10再論異常處理233

3.10.1基本概念233

3.10.2拋出異常234

3.10.3捕獲異常234

3.10.4C++標準異常235

3.10.5定義新的異常236

3.11再論函式模板237

3.12字元集239

3.12.1計算機上的3種字元集239

3.12.2查看Linux系統的字元集241

3.12.3修改Linux系統的字元集242

3.12.4Unicode編碼的實現242

3.12.5C運行時庫對Unicode的支持246

3.12.6C++標準庫對Unicode的支持247

3.12.7字元集相關實例248

第4章Linux檔案編程249

4.1檔案系統249

4.1.1基本概念249

4.1.2檔案系統層次結構標準249

4.2檔案的屬性信息250

4.3i節點251

4.3.1基本概念251

4.3.2i節點的內容251

4.3.3i節點的使用狀況253

4.4檔案類型254

4.4.1普通檔案255

4.4.2目錄255

4.4.3塊設備檔案256

4.4.4字元設備檔案257

4.4.5連結檔案257

4.5檔案許可權259

4.6Linux檔案I/O編程的基本方式260

4.7什麼是I/O260

4.8Linux系統調用下的檔案I/O編程261

4.8.1檔案描述符261

4.8.2打開或創建檔案262

4.8.3創建檔案263

4.8.4關閉檔案264

4.8.5讀取檔案中的數據266

4.8.6向檔案寫入數據268

4.8.7設定檔案偏移量269

4.8.8獲取檔案狀態271

4.8.9檔案鎖定272

4.8.10建立檔案和記憶體映射276

4.8.11mmap和共享記憶體對比279

4.9C++方式下的檔案I/O編程280

4.9.1流的概念280

4.9.2流的類庫280

4.9.3打開檔案281

4.9.4關閉檔案283

4.9.5寫入檔案283

4.9.6讀取檔案283

4.9.7檔案位置指針285

4.9.8狀態標誌符的驗證287

4.9.9讀寫檔案數據塊288

4.10檔案編程中的其他操作290

4.10.1獲取檔案有關信息290

4.10.2創建和刪除檔案目錄項293

第5章多進程編程296

5.1進程的基本概念296

5.2進程的描述296

5.2.1進程的標識符299

5.2.2PID檔案301

5.3進程的創建303

5.3.1使用fork創建進程303

5.3.2使用exec創建進程305

5.3.3使用system創建進程311

5.4進程調度312

5.5進程的分類315

5.5.1前台進程315

5.5.2後台進程315

5.6守護進程316

5.6.1守護進程的概念316

5.6.2守護進程的特點317

5.6.3查看守護進程317

5.6.4守護進程的分類318

5.6.5守護進程的啟動方式319

5.6.6編寫守護進程的步驟319

第6章Linux進程間的通信323

6.1信號323

6.1.1信號的基本概念323

6.1.2與信號相關的系統調用328

6.2管道336

6.2.1管道的基本概念336

6.2.2管道讀寫的特點337

6.2.3管道的局限性337

6.2.4創建管道函式pipe338

6.2.5讀寫管道函式read/write338

6.2.6等待子進程中斷或結束的函式wait338

6.2.7使用管道的特殊情況342

6.3訊息佇列342

6.3.1創建和打開訊息佇列函式msgget343

6.3.2獲取和設定訊息佇列的屬性函式msgctl343

6.3.3將訊息送入訊息佇列的函式msgsnd344

6.3.4從訊息佇列中讀取一條新訊息的函式msgrcv345

6.3.5生成鍵值函式ftok346

第7章C++Web編程354

7.1CGI程式的工作方式354

7.2架設Web伺服器Apache354

第8章多執行緒基本編程358

8.1使用多執行緒的好處358

8.2多執行緒編程的基本概念359

8.2.1作業系統和多執行緒359

8.2.2執行緒的基本概念359

8.2.3執行緒的狀態360

8.2.4執行緒函式361

8.2.5執行緒標識361

8.2.6C++多執行緒開發的兩種方式361

8.3利用POSIX多執行緒API函式進行多執行緒開發362

8.3.1執行緒的創建362

8.3.2執行緒的屬性367

8.3.3執行緒的結束379

8.3.4執行緒退出時的清理機會387

8.4C++11中的執行緒類392

8.4.1執行緒的創建393

8.4.2執行緒的標識符401

8.4.3當前執行緒this_thread402

第9章多執行緒高級編程406

9.1多執行緒的同步和異步406

9.2執行緒同步406

9.3利用POSIX多執行緒API函式進行執行緒同步411

9.3.1互斥鎖411

9.3.2讀寫鎖417

9.3.3條件變數424

9.4C++11/14中的執行緒同步431

9.5執行緒池434

9.5.1執行緒池的定義434

9.5.2使用執行緒池的原因435

9.5.3用C++實現一個簡單的執行緒池435

第10章Linux下的庫441

10.1庫的基本概念441

10.2庫的分類441

10.3靜態庫442

10.3.1靜態庫的基本概念442

10.3.2靜態庫的創建和使用442

10.4動態庫445

10.4.1動態庫的基本概念445

10.4.2動態庫的創建和使用445

第11章TCP/IP協定基礎450

11.1什麼是TCP/IP450

11.2TCP/IP協定的分層結構450

11.3套用層453

11.3.1DNS454

11.3.2連線埠的概念454

11.4傳輸層455

11.4.1TCP協定455

11.4.2UDP協定456

11.5網路層456

11.5.1IP協定456

11.5.2ARP協定462

11.5.3RARP協定464

11.5.4ICMP協定465

11.6數據鏈路層474

11.6.1數據鏈路層的基本概念474

11.6.2數據鏈路層的主要功能474

第12章套接字基礎476

12.1網路程式的架構477

12.2套接字的類型478

12.3套接字的地址結構478

12.4主機位元組序和網路位元組序479

12.5出錯信息的獲取481

第13章TCP套接字編程483

13.1TCP套接字編程的基本步驟483

13.2協定簇和地址簇484

13.3socket地址487

13.3.1通用socket地址487

13.3.2專用socket地址488

13.3.3IP位址的轉換489

13.4TCP套接字編程的相關函式491

13.4.1socket函式491

13.4.2bind函式492

13.4.3listen函式494

13.4.4accept函式494

13.4.5connect函式495

13.4.6write函式497

13.4.7read函式498

13.4.8send函式498

13.4.9recv函式499

13.4.10close函式499

13.4.11獲得套接字地址499

13.4.12阻塞套接字的使用504

13.4.13非阻塞套接字的使用511

第14章UDP套接字編程525

14.1UDP套接字編程的基本步驟525

14.2TCP套接字編程的相關函式526

14.2.1訊息傳送函式sendto和sendmsg526

14.2.2訊息接收函式recvfrom和recvmsg527

14.3實戰UDP套接字529

14.4UDP丟包及無序問題538

第15章原始套接字編程539

15.1原始套接字概述539

15.2與標準套接字的區別539

15.3原始套接字的編程方法540

15.4面向鏈路層的原始套接字編程函式540

15.4.1創建原始套接字函式540

15.4.2接收函式recvfrom541

15.4.3傳送函式sendto542

15.5乙太網幀格式545

15.6獲取網路接口的信息547

15.7實戰鏈路層的原始套接字550

15.7.1常見的套用場景550

15.7.2混雜模式577

15.7.3鏈路層原始套接字開發注意事項596

15.8面向IP層的原始套接字編程597

第16章C++網路性能測試工具iPerf的簡析605

16.1iPerf概述605

16.2iPerf的特點605

16.3iPerf的工作原理605

16.4iPerf的主要功能606

16.5在Linux下安裝iPerf607

16.6iPerf的簡單使用608

16.7iPerf原始碼概述609

16.8Thread類610

16.8.1數據成員說明611

16.8.2主要函式成員611

16.9SocketAddr類615

16.10Socket類617

16.10.1Listen函式618

16.10.2Accept函式620

16.10.3Connect函式620

第17章版本控制和SVN工具623

17.1SVN簡介623

17.1.1什麼是SVN623

17.1.2使用SVN的好處624

17.1.3使用SVN的基本流程624

17.2SVN伺服器的安裝和配置624

17.2.1VisualSVN伺服器的安裝和配置624

17.2.2SVN客戶端在Windows上的使用629

第18章C++跨平台開發634

18.1什麼是跨平台634

18.2C++的可移植性634

18.2.1可移植性的概念634

18.2.2影響C++語言可移植性的因素635

18.3設計跨平台軟體的原則638

18.3.1避免語言的擴展特性638

18.3.2實現動態的處理638

18.3.3使用腳本檔案進行管理639

18.3.4使用安全的數據串列化640

18.3.5跨平台開發中的編譯及測試641

18.3.6實現抽象641

18.4建立跨平台的開發環境642

18.4.1跨平台開發編譯器的選擇642

18.4.2建立跨平台的Make系統643

18.5C++語言跨平台軟體開發的實現648

18.6C++語言跨平台的開發策略649

18.7建立統一的工程包650

18.8建立跨平台的代碼庫650

18.9工廠模式與單例模式的實現651

18.10利用平台依賴庫封裝平台相關代碼651

18.11處理器的差異控制652

18.11.1記憶體對齊652

18.11.2位元組順序653

18.11.3類型的大小654

18.11.4使用預編譯處理類型差異654

18.12編譯器的差異控制655

18.12.1實現平台無關的代碼655

18.12.2記憶體管理657

18.12.3容錯性的影響657

18.12.4利用日誌管理異常657

18.13作業系統和接口庫658

18.13.1檔案描述符的限制659

18.13.2進程和執行緒的限制659

18.13.3作業系統抽象層659

18.14用戶界面660

18.14.1跨平台軟體圖形界面的設計660

18.14.2wxWidgets簡介661

18.14.3使用wxWidgets開發跨平台軟體的界面661

第19章Linux下的安全編程663

19.1本章概述663

19.2密碼學基礎知識665

19.2.1密碼學概述665

19.2.2對稱密鑰加密技術665

19.2.3公開密鑰加密技術666

19.2.4單向散列函式算法667

19.2.5數字簽名基礎知識667

19.3身份認證基礎知識668

19.3.1身份認證概述668

19.3.2身份認證的方式669

19.4密碼編程的兩個重要庫670

19.5OpenSSL的簡介671

19.6OpenSSL模組分析671

19.6.1OpenSSL原始碼模組結構671

19.6.2OpenSSL加密庫調用方式672

19.6.3OpenSSL支持的對稱加密算法673

19.6.4OpenSSL支持的非對稱加密算法673

19.6.5OpenSSL支持的信息摘要算法673

19.6.6OpenSSL密鑰和證書管理673

19.7面向對象與OpenSSL674

19.7.1BIO接口675

19.7.2EVP接口676

19.8OpenSSL的下載、編譯和升級安裝677

19.9對稱加解密算法的分類680

19.9.1流對稱算法680

19.9.2分組對稱算法680

19.9.3了解庫和頭檔案684

19.10利用OpenSSL進行對稱加解密686

19.10.1一些基本概念686

19.10.2對稱加解密相關函式687

19.11Crypto++的簡介695

19.12Crypto++的編譯696

19.13Crypto++進行AES加解密696

Linux C與C++ 一線開發實踐

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