Jak psát programy c v ubuntu. Úvod do programovacího jazyka C. Jak sestavit program

Základní programování Linuxu s GCC

Operační systém Linux dlouhodobě zaujímá přední místo v superpočítačovém softwaru, je na druhém místě v segmentu internetových serverů a rychle si získává oblibu v podnikovém segmentu. Tomu napomáhají hlavní výhody Linuxu oproti komerčním operačním systémům – vysoká ekonomická efektivita, mobilita, flexibilita, optimální podmínky pro instalaci DBMS.

Na našem kurzu Linux (Ubuntu). Úroveň 2. Programování v Linuxu v C» Získáte znalosti a dovednosti potřebné k vývoji softwaru pro rychle rostoucí operační systém Linux. Začnete chápat proces tvorby softwaru a specifika kompilátoru C od GCC. Naučíte se porozumět rozdílům mezi procesy a vlákny, jak používat multithreading a jeho specifika. Dozvíte se, kdo jsou „démoni“ a jak se liší od aplikačního softwaru.

V Centru "Specialista" se školení Linuxu provádí na příkladu nejpopulárnější distribuční sady Ubuntu. Vy však budete studovat Linux a po zaškolení v našem Centru můžete snadno pracovat s jakoukoli linuxovou distribucí: Debian, Mandriva, Red Hat, Mint, Alt Linux, Open SUSE, ASP Linux, WSWS a mnoha dalšími.

Program kurzu splňuje požadavky profesního standardu „Programátor“.

Studna " Linux (Ubuntu). Úroveň 2. Programování v Linuxu v C» obsažen v komplexní vzdělávací programy systémové administrátory a linuxové bezpečnostní specialisty. Studium na komplexní program, dostanete sleva až 15% pro více kurzů zařazených do programu najednou. Každý komplexní školicí program pro Linux připravuje na mezinárodní profesionální certifikaci

Pískoviště

Učení C++. Co když začnete na Linuxu?

Vařený!

Vzhledem k módní profesi programátora a určité romantice v myslích mladých lidí, inspirovaných hollywoodskou kinematografií, lidé vstupují na univerzity a čelí řadě obtíží: jejich hlava se začíná dramaticky roztahovat, což nevyhnutelně vede nejprve k únavě a poté k zklamání z jejich výběru. Faktem zůstává: pokud se spojujete s povoláním, které vyžaduje neustálé sebezdokonalování, začněte to dělat ještě před vstupem. Existuje mnoho materiálů, které vám pomohou být lépe připraveni v procesu studia a umožní vám najít práci ve vaší specializaci do 3.–4. roku studia. Hýbat se!

Na pozadí takového uvažování za mnou přišla udělat malý návod, jak napsat, zkompilovat a spustit program v C++ v Linuxu bez speciálních nástrojů (IDE). Tento přístup představí začínajícímu programátorovi tím nejtriviálnějším způsobem proces vývoje a také operační systém Linux, který je pro něj zásadně nový. Na závěr svého habrapostu napíšu bibliografii a užitečné odkazy.

Začněme tím, co potřebujeme:
-Linuxová distribuce (vezměte Ubuntu);
-Nainstalovaný kompilátor g++;
-Normální textový editor (gedit);
-Terminál;

Jít!

1. Instalace Linuxu a potřebného softwaru.

2. Vytvoření souboru cpp.

#zahrnout pomocí jmenného prostoru std; int main()( cout<< "Hello world!"; return 0; }

Zavřít, uložit.

3. Kompilace a spuštění.

P.S. Pokud alespoň jeden student udělá to, co jsem napsal, budu považovat své poslání za splněné. Vše nejlepší!
P.S.S. Odkazy.

Ukázalo se, že téma je velmi aktuální. Některé chyby a otázky byly vzaty v úvahu, v důsledku čehož bylo rozhodnuto uspořádat druhou mistrovskou třídu. Doplněno a opraveno!

Master class programování v C pod Linuxem. Studujeme hlavní API.

Tento tutoriál je určen pro lidi, kteří se chtějí naučit *nix API podobných operačních systémů, zejména pod Linuxem. Zde budeme zvažovat vlastnosti vývoje pod OS Linux, mezi které patří:

• Seznámení s procesem tvorby softwaru a specifiky kompilátoru C od GCC


• Vývoj a používání sdílených knihoven


• Ladění programů


• Zkoumání nízkoúrovňových souborových I/O mechanismů


• Studium mechanismů pro zajištění multitaskingu a meziprocesové komunikace


• Použití souborových a síťových soketů


• Studium a aplikace mechanismu signálů


• Studium procesů, vláken, jejich rozdíl, využití multithreadingu, studium mechanismů synchronizace vláken a jejich problémy


• Vytváření démonů, učení se rozdílu mezi démony a aplikačním softwarem


• Prozkoumání funkcí I/O konzoly


• Soubory mapované v paměti a jak je používat

Požadavky na účastníky master class: Znalost jazyka C na úrovni knihy B.V. Kernighan, D.M. Ritchie "JAZYK C".

Náklady na tuto mistrovskou třídu budou 6 000 rublů.

Místem konání je město Moskva, v prostorách Hackspace Neuron.
Termíny: Přibližně 4. července (pondělí), až 7. července (čtvrtek) od 10 do 17 hodin s polední přestávkou a přestávkami na čaj/kávu.

Online vysílání se neplánuje.
Počet osob ve skupině: 8-10.

Registrace probíhá emailem. [e-mail chráněný] nebo komentujte tento příspěvek. K registraci je vyžadováno vaše celé jméno. (v plném znění) a kontaktní údaje (telefon a mail). Je žádoucí popsat účel návštěvy této mistrovské třídy, úroveň školení a povolání.

Podrobný program kurzu:

Modul 1: Úvod

• Seznámení se specifiky tvorby softwaru v GNU/Linuxu


• Seznámení s konzolovými textovými editory (vi, nano, mcedit)


• Práce s debuggerem gdb


• Manuální a automatické sestavení softwaru (Makefile)


• Model klient-rozhraní-server (CIS).


• Statická budova knihovny


• Sdílené knihovny


• Práce s proměnnými prostředí

• Přehled linuxových I/O mechanismů (Ubuntu)


• Deskriptory souborů


• Systémová volání: otevření, zavření, zápis, čtení a vyhledávání


• Typy souborů


• Inody a pevné odkazy


• Oprávnění k souboru


• souborový systém proc


• Dva způsoby čtení obsahu adresáře


• Řídké soubory a specifika jejich použití


• Blokování oblastí souboru

• Mechanismy meziprocesové komunikace Linuxu (Ubuntu)


• Nepojmenované potrubí (potrubí)


• Pojmenované dýmky


• Zprávy (fronta zpráv)


• Sdílená paměť


• Semafory

• Sokety v oboru názvů souborů (sockety UNIX)


• Spárujte zásuvky


• Síťové zásuvky (zásuvky)

• Úvod do signálů


• Jak se signály liší od ostatních meziprocesních komunikačních mechanismů


• Specifika zpracování signálů


• Modul 6


• Klonovací procesy - fork()


• Nahrazení spouštěného procesu - exec()


• Zombie (zombie) - příčiny a způsoby jejich odstranění

• Vlákna a procesy


• Specifika vytváření vícevláknových aplikací (multithreading)


• Předčasné ukončení vlákna

• Vytvořte obslužnou rutinu ukončení vlákna


• Synchronizujte primitiva


• Atributy streamu

• Rozdíl mezi démonem a konzolovým nástrojem


• Specifika vývoje démonů


• Vytvoření démona pomocí síťových zásuvek

• Specifika vývoje konzolových aplikací


• Zabránění přesměrování výstupu


• Správa terminálů


• Skrytí hesla uživatele během ověřování


• Ovládání terminálu pomocí sekvencí ESC

• Zobrazení normálního souboru


• Sdílení souboru


• Soukromé displeje


• Další použití mmap

• Specifika vývoje 64bitových aplikací


• Použití knihovny ncurses

Všechny akce v operačním systému se provádějí pomocí programů, takže mnoho začátečníků má zájem nejen o používání cizích programů, ale o psaní vlastních. Mnozí chtějí přispívat do kódové základny OpenSource.

Toto je přehledný článek o programování v Linuxu. Zvážíme, které jazyky se používají nejčastěji, zvážíme základní pojmy i možnosti, rozebereme, jak napsat jednoduchý program v jednom z nejpopulárnějších programovacích jazyků, jak jej ručně sestavit a spustit.

Historicky bylo unixové jádro napsáno v C. Navíc byl tento jazyk vytvořen pro psaní unixového jádra. Protože linuxové jádro bylo založeno na jádře Minix (verze Unixu), bylo také napsáno v C. Proto můžeme říci, že hlavním programovacím jazykem pro Linux je C a C++. Tento trend pokračoval dlouhou dobu.

Obecně platí, že programy pro Linux můžete psát téměř v jakémkoli jazyce, od Javy a Pythonu po C # a dokonce i Pascal. Všechny jazyky mají kompilátory a interprety. Psaní programů v C++ je obtížné a C je již mnohými považováno za zastaralé, takže mnoho programátorů používá k psaní programů jiné jazyky. Mnoho systémových nástrojů je například napsáno v Pythonu nebo Perlu. Většina programů od týmu Linux Mint, instalátor Ubuntu a některé apt skripty jsou napsány v Pythonu. Mnoho skriptů, včetně jednoduchých optimalizačních skriptů, je napsáno v Perlu. Někdy se Ruby používá pro skriptování. Jde o skripty OpenShift nebo například framework Metasploit. Někteří vývojáři napříč platformami používají Javu. Ale hlavní součásti systému jsou stále napsány v C.

V tomto článku se nebudeme zabývat základy jazyka C. C je složitý jazyk a k jeho zvládnutí budete muset přečíst alespoň jednu knihu a hodně cvičit. Podíváme se na to, jak psát programy v C na Linuxu, jak je stavět a spouštět.

Proč se učit C:

2. Knihovny

Samozřejmě, pokud potřebujete zobrazit řetězec nebo obrázek na obrazovce, nebudete mít přímý přístup ke grafické kartě. Jednoduše zavoláte pár funkcí, které jsou již v systému implementovány a předáte jim data, která chcete zobrazit. Tyto funkce jsou umístěny v knihovnách. Ve skutečnosti jsou knihovny kolekce funkcí, které používají jiné programy. Obsahují stejný kód jako v jiných programech, jediný rozdíl je v tom, že zde nemusí být nutně přítomna inicializační funkce.

Knihovny se dělí na dva typy:

• Statický- jsou propojeny s programem ve fázi kompilace, jsou propojeny a poté jsou všechny funkce knihovny dostupné v programu jako nativní. Takové knihovny mají příponu .a;
• Dynamický- takové knihovny jsou mnohem běžnější, načítají se do RAM a jsou dynamicky propojeny s programem. Když program potřebuje knihovnu, jednoduše ji zavolá na známou adresu v RAM. Tím se šetří paměť. Rozšíření těchto knihoven je .so, což je podobné sdílenému objektu.

Pro jakýkoli program v jazyce C tedy musíte zahrnout knihovny a všechny programy nějaký druh knihovny používají. Je také důležité poznamenat, že bez ohledu na to, v jakém jazyce se rozhodnete psát, nakonec se vše zredukuje na knihovny systému C. Například napíšete program v Pythonu, použijete standardní funkce tohoto jazyka a samotný interpret je již program C/C++, který pro přístup k hlavním funkcím používá systémové knihovny. Proto je důležité pochopit, jak programy C fungují. Samozřejmě existují jazyky jako Go, které jsou okamžitě přeloženy do assembleru, ale principy jsou stejné jako zde. Kromě toho je programování linuxového systému většinou C nebo C++.

3. Proces sestavení programu

Než přejdeme k praxi a vytvoříme svůj první program, musíme pochopit, jak proces montáže probíhá, z jakých fází se skládá.

Každý seriózní program se skládá z mnoha souborů, jsou to zdrojové soubory s příponou .c a hlavičkové soubory s příponou .h. Tyto hlavičkové soubory obsahují funkce, které jsou do programu importovány z knihoven nebo jiných souborů.c. Před. jak překladač umí program zkompilovat a připravit k práci, potřebuje zkontrolovat, zda jsou skutečně implementovány všechny funkce, zda jsou dostupné všechny statické knihovny a zkompilovat jej do jednoho souboru. Proto je nejprve spuštěn preprocesor, který sestaví zdrojový soubor, provedou se příkazy jako include, aby zahrnovaly kód hlavičkových souborů.

V další fázi začne pracovat kompilátor, provede všechny potřebné akce s kódem, analyzuje syntaktické konstrukce jazyka, proměnné a to vše převede do mezikódu a poté do kódu strojových instrukcí, které můžeme pak se podívejte na v jazyce symbolických instrukcí. Program se v této fázi nazývá objektový modul a ještě není připraven ke spuštění.

Dále začne fungovat linker. Jeho úkolem je propojit objektový modul se statickými knihovnami a dalšími objektovými moduly. Pro každý zdrojový soubor je vytvořen samostatný objektový modul. Teprve nyní lze program spustit.

A nyní se podívejme na celý proces v praxi pomocí kompilátoru GCC.

4. Jak sestavit program

Existují dva typy kompilátorů používaných k vytváření programů v Linuxu, jsou to . Zatím je GCC běžnější, takže to zvážíme. Obvykle je program již nainstalován ve vašem systému, pokud ne, můžete spustit instalaci v Ubuntu:

sudo apt install gcc

Než přejdeme k psaní a kompilaci programu, podívejme se na možnosti syntaxe a kompilátoru:

$ možnosti gcc zdrojový_soubor_1.c -o hotový_soubor

Pomocí voleb sdělíme utilitě, co má dělat, které knihovny má použít, pak už jen specifikujeme zdrojové soubory programu. Podívejme se na možnosti, které dnes použijeme:

• -Ó- zapsat výsledek do souboru pro výstup;
• -C- vytvořit soubor objektu;
• -X- určit typ souboru;
• -l- načíst statickou knihovnu.

Ve skutečnosti je to vše nejzákladnější, co potřebujeme. Nyní vytvoříme náš první program. Vytiskne na obrazovku řádek textu a aby to bylo zajímavější, vezme druhou odmocninu z 9. Zde je zdrojový kód:

zahrnout
#zahrnout

int main()(
printf("site\n");
printf("Kořen: %f\n", sqrt(9));
návrat 0;
}

gcc -c program.c -o program.o

Toto je fáze kompilace, pokud v programu nejsou žádné chyby, pak bude úspěšný. Pokud existuje několik zdrojových souborů, pak se takový příkaz provede pro každý z nich. Dále provedeme propojení:

gcc -lm program.o -o program

Věnujte pozornost volbě -l, u ní specifikujeme, které knihovny je třeba zahrnout, například zde zahrneme knihovnu matematických funkcí, jinak linker prostě nenajde, kde je ta či ona funkce. Teprve poté můžete spustit program pro spuštění:

Všechny tyto akce lze samozřejmě provádět pomocí různých grafických prostředí, ale když vše uděláte ručně, můžete lépe pochopit, jak vše funguje. Pomocí příkazu ldd můžete vidět, které knihovny náš program používá:

Toto jsou dvě zaváděcí knihovny, standardní libc a libm, které jsme zahrnuli.

5. Automatizace montáže

Když uvažujeme o programování pod Linuxem, nelze si nevšimnout systému pro automatizaci sestavování programů. Faktem je, že když existuje mnoho zdrojových souborů programu, nebudete ručně zadávat příkazy k jejich kompilaci. Můžete je nahrát jednou a pak je použít všude. K tomu existuje nástroj make a Makefiles. Tento soubor se skládá z cílů a má následující syntaxi:

cíl: závislosti
tým

Závislostí cíle může být soubor nebo jiný cíl, hlavním cílem je vše a příkaz provádí nezbytné akce sestavení. Například pro náš program může Makefile vypadat takto:

program:program.o
gcc -lm program.o -o program

program.o: program.c
gcc -c program.c -o program.o

Pak stačí spustit příkaz make pro spuštění kompilace, jen nezapomeňte odstranit předchozí dočasné soubory a vestavěný program:

Program je opět připraven a můžete jej spustit.

závěry

Vytváření linuxových programů je velmi zajímavé a vzrušující. To uvidíte sami, až se s touto záležitostí trochu seznámíte. Je těžké obsáhnout vše v tak krátkém článku, ale probrali jsme základy a ty by vám měly dát základ. V tomto článku jsme se zabývali základy programování v linuxu, pokud máte nějaké dotazy, zeptejte se v komentářích!

Kurz programování v C pro Linux:

C je poměrně „starobylý“ programovací jazyk, vznikl na počátku 70. let. Navzdory tomu je C živý jazyk v tom smyslu, že se dnes aktivně používá. Byl vymyšlen, používán a používá se k psaní podstatných částí programového kódu operačních systémů podobných Unixu. Jsou na něm napsány i utility, kompilátory a méně často aplikační programy. Proto se C nazývá systémový programovací jazyk.

Jeho přežití lze vysvětlit tím, že principy fungování operačních systémů jsou poměrně univerzální, nepodléhají pokroku a rozmanitosti, kterou lze pozorovat v prostředí desktopového a mobilního softwaru, webových aplikací. C není jazyk dostatečně vysoké úrovně, má blíže k počítačové architektuře. Díky tomu jsou programy v jazyce C kompaktní a rychlé.

C nepodporuje objektově orientované programování. Podpora OOP je implementována v C++. Přestože se poslední jmenovaný vyvinul z jazyka C, není jeho „pokračováním“, ale samostatným jazykem, který se lze naučit i bez znalosti jazyka C. Naučit se však C je užitečné před tím, než poznáte jeho „pokročilého bratříčka“, protože syntaxe jazyků je podobná, C nepřetěžuje mozek začínajícího programátora superschopnostmi a učí je chápat podstatu toho, co se děje.

Je C dobré pro první úvod do programování? Pokud nestudujete na univerzitě v oboru souvisejícím s IT, pak ne. C znamená pochopení organizace a principů fungování hardwaru, zejména paměti. Hodně se toho děje pomocí ukazatelů, hrají klíčovou roli; toto téma je poměrně těžké na pochopení a ve škole se většinou neučí.

Samozřejmě s C se můžete naučit základy programování, aniž byste se učili o ukazatelích. Člověk si však bude myslet, že zná C, přičemž o něm jako takovém ví jen málo. Jazyk C byl vytvořen hardwarově zdatnými profesionálními programátory pro psaní operačního systému UNIX. Nebyl zamýšlen jako jazyk pro výuku začátečníků.

Prostředí a kompilátory pro programování v C

Pokud používáte některou z distribucí GNU/Linux, postačí vám jakýkoli textový editor se zvýrazněním syntaxe a budete potřebovat také GCC a terminál.

Pro programátory existují editory, které obsahují různé doplňky, včetně terminálu, procházení adresářů atd. Například Geany nebo Atom.

C je kompilovaný programovací jazyk. GNU/Linux používá GCC k získání spustitelných souborů, sady kompilátorů, včetně kompilátoru pro C. Chcete-li získat spustitelný soubor ze zdrojového souboru (takové soubory mají obvykle příponu *.c), musíte spustit příkaz v terminál, který vypadá asi takto:

gcc -o ahoj ahoj.c

Kde gcc je příkaz, který spouští program, který provádí kompilaci a další akce; -o je klíč indikující, že ručně zadáváme název spustitelného souboru; hello je název výsledného spustitelného souboru; hello.c je název souboru zdrojového kódu. Název spustitelného souboru lze vynechat:

gcc ahoj.c

V tomto případě bude mít spustitelný soubor výchozí název a.out.

Windows má vlastní sadu kompilátorů - MinGW. Lze jej používat samostatně, ale přichází s jednoduchým vývojovým prostředím Dev-C++, které může být dobrou volbou pro výuku programování v C a C++.

Při ukládání vyberte typ souboru "C source files (*.c)". Kompilace a spuštění programu se provádí stisknutím klávesy F9. Po provedení se program okamžitě zavře a výsledek není vidět. Aby se tomu zabránilo, jsou napsány dva další řádky: #include a getch(). (Možná to není relevantní pro novější verzi Dev-C++.)

"Hello World" v GNU/Linux:

#zahrnout \n") ; }

"Ahoj světe" v systému Windows:

#zahrnout #zahrnout int main() ( printf("Ahoj světe \n"); getch(); )

Na druhou stranu existuje velké množství multiplatformních vývojových prostředí. Například modul Eclipse + CDT, KDevelop, CLion. Ta je placená, vyrábí ji JetBrains, lídr ve vývoji IDE, ale má 30denní zkušební dobu, což může stačit na učení. CLion je pohodlnější než ostatní IDE.

"Ahoj světe" v C

Na příkladu nejjednoduššího programu si okamžitě všimneme některých funkcí programovacího jazyka C.

V jazyce C přebírá funkce main() roli hlavní větve programu. Tato funkce musí být vždy přítomna v kompletním programu C a provádění programu začíná od ní. Proměnné v něm deklarované však nejsou globální, jejich rozsah sahá pouze do main(). V programovacím jazyce C je však téměř veškerý programový kód obsažen ve funkci a funkce main() je hlavní a povinná funkce.

Ve výchozím nastavení vrací funkce main() datový typ int, takže nemusíte zadávat datový typ return. Kompilátor však v tomto případě vydá varování.

Funkce printf() slouží k výstupu dat. Jeho účel je podobný proceduře write() v Pascalu a funkci print() v Pythonu. Funkce printf() se po výstupu nepřeruší na nový řádek. Ke skoku se proto používá speciální znak, který je označen kombinací \n. Úplné výrazy C jsou odděleny středníky.

V C nejsou I/O funkce součástí jazyka. Například v Pythonu nepotřebujeme importovat žádný modul, abychom mohli používat funkce print() a input(). V C nemůžeme jen zavolat funkci printf(), protože v C samotném to prostě neexistuje. Tuto funkci, stejně jako řadu dalších, lze zahrnout pomocí hlavičkového souboru stdio.h. Za tímto účelem je na začátku programu řádek #zahrnout . Include je přeloženo z angličtiny jako „zahrnout“ a stdio je zkratka pro „standardní vstup-výstup (vstup-výstup)“.

Hlavičkové soubory (končí *.h) obvykle obsahují deklarace určitých funkcí. Deklarace je jednoduše popis funkce: jaké parametry má a co vrací. Samotný kód funkce (definice) není v hlavičkovém souboru, ale v knihovnách (jiných souborech), které již mohou být zkompilovány a umístěny v systémových adresářích. Před kompilací programu se spustí preprocesor C. Ten mimo jiné obsahuje obsah hlavičkových souborů uvedených v souboru programu na začátku souboru programu.

Praktická práce

Zakomentujte 1. řádek kódu programu HelloWorld. Zkuste program zkompilovat. Podařilo se vám získat spustitelný soubor? Jaké varování vydal kompilátor?

1 // - jednořádkový komentář v jazyce C; /* … */ - víceřádkový komentář v jazyce C.