Linux编程手册

19. 文件I/O

19.1 std::ifstream

打开



读取



19.2 std::ofstream

17. C++11

17.1 shared_ptr

gcc 4.4

头文件：#include <tr1/memory>

使用：std::tr1::shared_ptr<T> shp;

说明：头文件位于目录/usr/include/c++/4.4.7/tr1

gcc 4.8

头文件：#include <memory>

Makefile：CXXFLAGS=-std=c++11

使用：std::shared_ptr<T> shp;

17.2 function与bind

gcc 4.4

头文件：#include <tr1/functional>

使用：std::tr1::function<> fn; std::tr1::bind(&Class::FnMem, &obj, std::tr1::placeholders::_1);

说明：头文件位于目录/usr/include/c++/4.4.7/tr1

gcc 4.8

头文件：#include<functional>

Makefile：CXXFLAGS=-std=c++11

使用：std::function<> fn; std::bind(&Class::FnMem, &obj, std::tr1::placeholders::_1);

17.3 auto

gcc 4.4

Makefile：CXXFLAGS=-std=c++0x

使用：auto pos = vector.begin();

gcc 4.8

Makefile：-std=c++11

使用：auto pos = vector.begin();

16. SIGPIPE

当一个进程向某个已收到RST的套接字执行写操作时，内核会向该进程发送一个SIGPIPE信号，该信号的默认行为是终止进程

不论进程是捕获了该信号并从其信号处理函数返回，还是简单地忽略该信号，写操作都将返回EPIPE错误

情景还原

现假设数据流向为A——>B

A和B位于两台主机，A发送数据，B给予应答，然后终止进程B

进程终止时，该进程打开的所有描述符都将被关闭，对于套接字描述符，即向对端发送FIN

FIN的作用是告知对端，我的数据已发送完成，你的recv函数可以停止了，但你有数据仍旧可以发送过来，我接着，此即TCP的半连接状态

B关闭套接字——向A发送FIN——A不知进程B已停止，继续向B发送数据——第一次send——数据拷入套接字发送缓冲区——send成功返回，返回值为数据长度——数据发往B所在主机——进程B已终止，连接已失效——B所在主机发送RST——假设A此刻没有对该套接字调用接收函数以感知RST的到来——A第二次send——内核已知此套接字收过RST——内核向A发送SIGPIPE信号

程序设计

为防止服务器异常终止，应按如下方法之一操作：

1. 程序初始化时，全局范围内忽略SIGPIPE信号：signal(SIGPIPE, SIG_IGN);

2. 使用MSG_NOSIGNAL标志调用send函数：send(s, buf, len, MSG_NOSIGNAL);

引申

是否需要心跳，综合考虑下述两点：

1. 服务器进程异常终止，服务器进程重启，服务器主机重启，此三种情况下，client通过send返回的EPIPE错误，均可及时发现连接异常

2. 服务器断网，服务器主机崩溃未重启，此两种情况下，源自Berkeley的内核重传12次、约9分钟后返回给发送进程一个错误

15. 单词简写

server : sev

device : dev

函数前缀 : fn

参数 : parm

14. make

格式：make -f filename

说明：若filename为Makefile或makefile，则-f filename可以省略

使用c++11特性，需向Makefile中加入

CXXFLAGS=-std=c++11

13. gdb

13.1 添加编译选项

编辑Makefile，增加

CXXFLAGS = -g

将所有的g++替换为

g++ $(CXXFLAGS)

向makefile的所有编译过程加-g选项：make CXXFLAGS=-g

gdb调试，要求在所有文件编译过程中，加入-g选项。在文件数巨多的情况下，手动添加几乎不实际，特别是含有大量自动推导过程。

这时，无需修改makefile，直接运行make CXXFLAGS=-g，即可实现目的。

13.2 设置字符串显示长度

gdb打印字符串时，默认只显示部分数据，可通过如下命令进行修改：

set print elements 0

默认设置是200，设置为0表示没有限制

12. 查看信号

man 7 signal



11. 随机数



函数：void srand(unsigned int seed);

功能：设置随机数序列的种子

说明：种子相同，则调用rand()生成的随机数序列相同

函数：int rand();

功能：生成随机数

函数：time_t time(time_t *t);

功能：获取自Epoch经过的秒数

参数：存放返回结果，恒为NULL

10. 正则表达式

验证字符串格式："yyyy-mm-dd hh:mm:ss"



函数：int regcomp(regex_t *prgx, const char *pattern, int flags);

功能：按照指定的模式创建正则表达式

参数：

regex_t *prgx：出参，即结果

const char *pattern：模式字符串

int flags：控制标志

控制标志：

REG_EXTENDED：使用POSIX扩展正则表达式，否则标准正则表达式。

REG_ICASE：忽略大小写

REG_NOSUB：不支持子串匹配

返回值：成功返回0，否则错误码

函数：int regexec(const regex_t *prgx, const char *obj_string, size_t nmatch, regmatch_t pmatch[], int flags);

功能：正则匹配

参数：

const regex_t *prgx：使用的正则表达式，由regcomp生成

const char *obj_string：待匹配字符串，目标字符串

size_t nmatch：pmatch元素个数，暂为0

regmatch_t pmatch[]：暂未使用，恒为NULL

int flags：标志位，未使用，暂为0

返回值：匹配成功返回0，否则返回REG_NOMATCH

函数：size_t regerror(int errcode, const regex_t *prgx, char *buffer, size_t buffer_size);

功能：根据错误码获取对应的错误信息

参数：

int errcode：错误码

const regex_t *prgx：发生错误的正则表达式

char *buffer：接收缓冲区

size_t buffer_size：接受缓冲区大小

返回值：返回buffer的实际使用大小

函数：void regfree(regex_t *prgx);

功能：释放prgx占用的空间

参数：待释放的regex_t结构体指针

9. UUID






依赖：yum install libuuid-devel

函数： void uuid_generate(uuid_t buuid);

功能：创建uuid，二进制格式uuid

参数：出参，uuid_t型变量，即结果

说明：函数生成uuid的方式，或者/dev/urandom，或者当前时间+主机MAC+伪随机数生成器

附加：typedef unsigned char uuid_t[16];

函数：void uuid_unparse(uuid_t buuid, char *cuuid);

功能： 把uuid从二进制格式转换成字符串格式

参数：

uuid_t buuid：二进制型uuid，由uuid_generate生成

char *cuuid：结果字符串，出参，字符串型uuid

8. Linux平台数据类型

Linux平台特定数据类型定义文件：/usr/include/stdint.h

部分截图如下：



7. 线程

头文件：#include <pthread.h>

函数原型：

int pthread_create(

pthread_t *thread,

const pthread_attr_t *attr,

void* (*func) (void *arg),

void *arg

);

功能：创建线程

返回值：成功返回0， 失败返回错误码

示例：



6. 计时器

clock_gettime

头文件：#include <time.h>

函数原型：int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec *tp);

功能：返回日历时间，精确到纳秒

返回值：成功返回0；失败返回-1，置错误码

依赖库：librt.so，编译加-lrt选项，否则报错“undefined reference to clock_gettime”

标准示例



本地测试结果：

clock_gettime一次耗时150ns，相当于

for(int i = 0; i != 50; ++i)

;

空转50次，故对系统性能影响较小。

gettimeofday

头文件：#include <sys/time.h>

函数原型：int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

功能：返回自Epoch经过的时间，精确到微秒

返回值：成功返回0，失败-1，置错误码

示例：



5. 互斥锁



函数：int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t *attr);

功能：初始化属性对象

参数：pthread_mutexattr_t类型的属性对象

返回值：成功返回0，否则错误码

函数：int pthread_mutexattr_settype(pthread_mutexattr_t *attr, int type);

功能：设置mutex类型

参数：

pthread_mutexattr_t *attr：待设置的属性对象

int type：mutex类型

返回值：成功返回0，否则错误码

类型：

PTHREAD_MUTEX_NORMAL：重复加锁，将导致死锁；释放其它线程持有的锁，将导致未定义的行为；释放未加锁的锁，将导致未定义的行为。

PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK：重复加锁，将返回错误；释放其它线程持有的锁，将返回错误；释放未加锁的锁，将返回错误。

PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE：重复加锁，没有问题，但需释放相同次数；释放别人的锁，将返回错误；释放未加锁的锁，将返回错误。

PTHREAD_MUTEX_DEFAULT：重复加锁，未定义的行为；释放别人的锁，未定义的行为；释放未加锁的锁，未定义的行为。

函数：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mtx, const pthread_mutexattr_t *attr);

功能：初始化mutex对象

参数：

pthread_mutex_t *mtx：待初始化锁对象

const pthread_mutexattr_t *attr：属性设置

返回值：成功返回0，否则错误码

说明：重复初始化，将导致未定义的行为

函数：int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mtx);

功能：销毁锁对象

参数：待销毁的锁

返回值：成功返回0，否则错误码

说明：销毁后，二次引用锁对象，未定义的行为。销毁未加锁的锁，没有问题；销毁已加锁的锁，未定义的行为。

函数：int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mtx);

功能：上锁

参数：目标锁

返回值：成功返回0，否则错误码

函数：int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mtx);

功能：释放锁

参数：目标锁

返回值：成功返回0，否则错误码

4. 获取socket对应的地址

头文件：#include <sys/socket.h>

函数原型：int getsockname(int s, sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

功能：返回socket s绑定的本地地址信息

返回值：成功返回0，失败-1，置错误码。

示例：



3. 头文件

3.2 规范

为防止头文件被多次引用，造成重定义错误，头文件开始处需有：

#program once

#ifndef XXX #define XXX #endif

头文件中可以有枚举、宏定义、变量和函数的声明、完整的类定义，但是不可以出现变量和函数的定义，否则报重定义错误

解决方法：变量和函数前加static，定义成静态变量和函数

注：变量声明格式为extern T t; 而T t;即定义变量t

3.1 概览

#include <stdio.h> C标准库头文件，对应标准输入输出；

#include <string.h> C标准库头文件，对应字符串操作。

C++不赞成混用C函数库，故对C标准库进行封装，对应如下：

#include <cstdio> C++对C库的封装，printf的头文件

#include <cstring> C++对C库的封装，strerror的头文件

另有

socket和sockaddr对应的头文件为

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

错误码errno头文件

#include <errno.h>

2. 使用VS2010编辑linux代码

编写完成后需转换格式，防止文件放到linux下出现乱码和编译问题。

VS2010——文件——高级保存选项：

编码：Unicode(UTF-8 无签名)

行尾：Unix(LF)

1. 静态编译和动态编译

链接库类型决定编译类型

使用.a静态库：实现静态编译，库代码直接加入到生成的可执行文件中，故可执行文件较大，但脱离对库文件的依赖

使用.so动态库：实现动态编译，生成的可执行文件较小，运行时进行动态链接，可执行文件和库文件必须同时存在

静态编译方法：直接加库名，无参数

g++ -o main main.cpp /path/libname.a

假设静态库为/path/libevent.a，则编译命令如下：g++ -o main main.cpp /path/libevent.a

动态编译方法：-L库路径 -l库简名

g++ -o main main.cpp -Lpath -lname

假设动态库为/path/libevent.so，则编译命令如下：g++ -o main main.cpp -L/path/ -levent

动态编译提示：

a. 编译完成后，需将动态库文件，放入系统默认库目录，否则出现编译时链接成功、运行时链接失败的结果。

b. -L选项仅指定了编译时链接路径，库代码未嵌入到可执行文件。运行时链接，由系统自动搜索默认库文件路径完成。

附加：

头文件路径

参数-I/path/指定头文件路径

#include <file>：先搜索-I指定的目录，之后是系统默认头文件目录；

#include "file"：先搜索当前目录，然后是-I目录，最后是系统默认目录。