Linux系統(tǒng)下計算機C語言的編程技巧分析

邢如意

摘要：C語言作為多程序編輯的基礎(chǔ)語言，在國際上已得到的廣泛的應(yīng)用，近年來在科技的快速發(fā)展下，對計算機C語言技術(shù)的要求也在不斷提高。而Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)中的重要力量，在現(xiàn)行Linux系統(tǒng)下進行計算機C語言編程，是一項比較復(fù)雜、困難的事情。因此，如何加強在Linux系統(tǒng)下的計算機C語言編程技巧，也是目前編程行業(yè)面臨的嚴峻問題之一。該文就以計算機C語言為例，探討在高科技的發(fā)展下，其在Linux系統(tǒng)中應(yīng)用的編程技巧，以供參考。

關(guān)鍵詞：Linux系統(tǒng)；計算機；C語言；編程技巧

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8674-02

Linux是指一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，其是一個基于UNIX及POSIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程與多CPU的操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)作為一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，已經(jīng)成為目前世界上使用人數(shù)最多的類Unix操作系統(tǒng)，并且使用人數(shù)還在呈持續(xù)增長趨勢。而C語言作為IT工作中最為常用的一種編程語言，目前市面上很多軟件都是在C語言的平臺上產(chǎn)生的。基于Linux系統(tǒng)與C語言應(yīng)用的廣泛性與普遍于，于Linux系統(tǒng)下進行計算機C語言編程，也是必然趨勢下的產(chǎn)物。但在Linux系統(tǒng)下熟練、靈活應(yīng)用計算機C語言編程，卻不是一件容易的事，因此，了解Linux系統(tǒng)下計算機C語言的編程技巧，便也是每位編程人員必須掌握的專業(yè)知識。

1 C語言的定義及優(yōu)缺點

1.1 C語言的定義

C語言作為一種結(jié)構(gòu)化語言，主要起到人類與計算機“交流”的作用，C語言可看作是最接近人類思維的語言，也最經(jīng)典的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)語言、最基礎(chǔ)的軟件設(shè)計語言。C語言層次清晰，既具有高級語言的特點，同時又具有匯編語言的特點。C語言可以作為系統(tǒng)設(shè)計的語言，用來編寫工作系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可作為應(yīng)用程序設(shè)計語言，用來編寫不依賴計算機硬件的應(yīng)用程序。因此，也使得C語言的應(yīng)用范圍廣泛，其不僅應(yīng)用于軟件開發(fā)方面，各類科研項目也均需要C語言，例如單片機及嵌入式系統(tǒng)等硬件方面便可以用C語言來開發(fā)[1]。

1.2 C語言的優(yōu)點

C語言的優(yōu)點諸多，最主要的優(yōu)點體現(xiàn)在如下幾方面：

1） 靈活方便。C語言共有32個關(guān)鍵詞和9種控制語句，程序書寫形式自由，主要應(yīng)用小寫字母來表示，具有簡潔緊湊、靈活方便的應(yīng)用優(yōu)點。

2） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富。C語言的數(shù)據(jù)類型主要包括有字符型、實型、整型、結(jié)構(gòu)體類型、指針類型、數(shù)組類型、共用體類型等幾類。通過對以上數(shù)據(jù)類型的靈活應(yīng)用，可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)運算。

3） 運算符豐富。C語言共有34例運算符，運算符包含范圍極為廣泛，C語言可將賦值、括號、強制類型轉(zhuǎn)換等都作為運算符進行處理，從而使C語言的運算類型豐富，表達式類型多樣化。

4） 語法限制不嚴格。雖然C語言屬于強類型語言，但它的語法限制不太嚴格，語法比較靈活，使程序編寫人員擁有較大的自由度。

5） 目標(biāo)代碼生成質(zhì)量高。C語言生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高，通常情況下，其只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低10～20%左右，由于C語言目標(biāo)代碼生成質(zhì)量高，也使得它在編程中得到了廣泛的應(yīng)用。

6） 直接操作性強。C語言允許直接訪問物理地址，可以對硬件進行直接操作，由此可見，C語言既具有高級語言的功能，也具備低級語言的諸多功能，可以像匯編語言一樣，對位、字節(jié)與地址進行操作。

7） 可移植性好。C語言可適用于多個操作系統(tǒng)，例如UNIX、DOS系統(tǒng)，均可進行計算機C語言編程，C語言還適用于多種機型，給編程人員提供了極大的方便。此外，C語還具有強大的繪圖功能及數(shù)據(jù)處理能力，可移植性好，適用于編寫系統(tǒng)軟件、二維、三維圖形及動畫。

8） 屬于結(jié)構(gòu)式語言。C語言屬于結(jié)構(gòu)式語言，該語言的顯著特點是數(shù)據(jù)以及代碼的分隔化，即是指程序的各部分除了一些必要的信息交流外，可處于彼此獨立的狀態(tài)。

1.3 C語言的缺點

在實際的編程應(yīng)用中，C語言的缺點主要體現(xiàn)在兩個方面：其一，C語言的主要缺點表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的封裝性上，這一點導(dǎo)致C語言在數(shù)據(jù)的安全性方面存在較大的缺陷，這也是C與C++的一大區(qū)別；其二，C語言的第二大缺點體現(xiàn)在程序的安全性上，由于C語言的語法限制不太嚴格，對變量的類型約束不嚴格，由此影響了程度的安全性，對數(shù)組下標(biāo)越界不作檢查等。由于以上兩方面缺點，導(dǎo)致C語言在實際應(yīng)用中比其他高級語言較難掌握，因此編程時也應(yīng)該提高對C語言缺點的重點，并采取科學(xué)、合理的措施有效規(guī)避缺點導(dǎo)致的不良影響。

2 Linux系統(tǒng)下計算機C語言的編程技巧分析

文章就以Linux系統(tǒng)為例，綜合C語言的優(yōu)缺點，分析總結(jié)Linux系統(tǒng)下計算機C語言的編程技巧，以供參考。

2.1 源程序的編譯

在Linux系統(tǒng)下進行C語言源程序編譯時，必須要使用到GNU的gcc編譯器，因此，編程人員首先要學(xué)會靈活使用gcc編譯器編譯源程序。雖然gcc編譯器有很多種選項，但一般來說，編程人員只了解其中最主要的幾個選項，便可編譯自己所寫的簡單的源程序，gcc編譯器的主要選頂表現(xiàn)在三下方面：其一，要求gcc編譯器進行編譯時，需要將程序以后在進行相關(guān)調(diào)試信息提供時，采用-g選項來表示；其二，要求輸可以進行執(zhí)行文件名時，采用-o選項來表示；其三，要求gcc編譯器需要將相應(yīng)的目標(biāo)代碼輸出時，采用-c選項來表示。

假設(shè)，有一個非常簡單的源程序：

（hello.c）：

int main（int argc，char **argv）

{printf（"Hello Linux＼n" ）}endprint

對上述源程序進行編譯時，編程人員只需在命令下執(zhí)行：gcc -o hello hello.c，

gcc編譯器便會為我們生成一個可執(zhí)行文件hello，執(zhí)行/hello便可看到程序的輸出結(jié)果。上面的命令行中，gcc代表編程人員選擇gcc編譯器進行編譯源程序，-o選項代表編程人員要求編譯器輸出的可執(zhí)行文件名為hello，而hello.c，便是所需要的源程序文件。

如果編程人員Linux系統(tǒng)下進行計算機C語言編程時，還需要在應(yīng)用gcc編譯器中的更多選項，可以通過查看gcc編譯器的幫助文檔來獲得其它選項的詳細說明[2]。

2.2 程序庫的鏈接

以下面程序為例：/* temp.c */

#include

int main（int argc，char **argv）

{ double value；

printf（"Value：%f＼n"，value）； }

嘗試編譯上面程序可發(fā)現(xiàn)，該程序十分簡單，但是，若編程人員采用gcc -o temp temp.c編譯時，會出現(xiàn)如下提示的錯誤信息：

/tmp/cc33Kydu.o： In function `main'：

/tmp/cc33Kydu.o（.text+0xe）： undefined reference to `log'

collect2： ld returned 1 exit status

導(dǎo)致錯誤信息出現(xiàn)的原因，主要是因為編譯器未能找到log的具體實現(xiàn)，雖然編程人員偏譯時使用了正確的頭文件，但是在編譯的時候還是要連接確定的庫，才能避免上述錯誤的發(fā)生。例如上述程序，為了使用數(shù)學(xué)函數(shù)，必須和數(shù)學(xué)庫連接，因此，編程人員可加入-lm選項.gcc-o temp temp.c-lm，只有這樣，才能進行正確的編譯。以此類推，在Linux系統(tǒng)下進行計算機C語言編程時，編程人員應(yīng)該根據(jù)具體情況，合理鏈接相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，才可保證編程的正確性。

2.3 加強程序調(diào)試

編程人員編寫C語言程序并不是一次性就會成功的，在實際操作中，會出現(xiàn)很多意想不到的錯誤，為避免這種錯誤，便要學(xué)會對程序的調(diào)試。Linux系統(tǒng)下計算機C語言的編程最常應(yīng)用的調(diào)試軟件為gdb，根據(jù)界面的不同，程序調(diào)試方法也會有所不同[3]。例如，如需在圖形界面下調(diào)試程序，便選擇xxgdb，且要記得在編譯的時候加入-g選項。關(guān)于gdb如何使用，如下作簡單敘述：

程序gdb在運行之后，便會在計算機屏幕上看到這樣的內(nèi)容：

GOB is free software and you are welcome to distribute copies of it under certain conditions；type”show copying”to see the conditions There is absolutely no warranty for GDB；type”show warranty”for Details.

GDB 4.13（i481-alak-linux），

（gdb）

對gdb進行啟動時，還可在命令行上對多個選項進行指定，也可采用下面的方式進行g(shù)db：gdb

選擇上述方式進行程序調(diào)時，編程人員便可根據(jù)自己的實際需求，指定相應(yīng)類型的調(diào)試程序，這樣操作起來便更加簡單、便捷。

2.4 頭文件及系統(tǒng)求助

若編程人員進行C語言編寫時，只知道一個函數(shù)的大概形式，卻忘記了確切的表達方式，或是不記得函數(shù)在那個頭文件進行了說明，此時便可求助于系統(tǒng)。例如，編程人員想知識函數(shù)fread的確切形式，便可執(zhí)行man fread系統(tǒng)，此時系統(tǒng)會輸出函數(shù)的詳細解釋，并顯示出函數(shù)fread所在的頭文件說明。除了man fread系統(tǒng)之外，Info、Howto也是重要的頭文件及系統(tǒng)求助工具，在Linux系統(tǒng)下計算機C語言的實際編程中，只要編程人員熟練掌握了求助工具，很多編程中遇到的難題便會迎刃而解，進而促進編程的效率與準確性[4-5]。

2.5 靈活應(yīng)用綜合知識

在Linux系統(tǒng)下計算機C語言的編程需要借助多方面知識，例如，函數(shù)、指針、數(shù)組、字符串、變量等方面知識，均有涉及。因此，C語言另一個編程技巧便是要靈活應(yīng)用綜合知識，編程人員在實際編寫過程中，需要將這多方面知識整合起來，靈活、合理、有效地應(yīng)用到編程中，才能使計算機C語言編寫出來的程序更加完美。此外，針對不同的C語言結(jié)構(gòu)而言，若需

要在編寫同一個C語言程序時同時執(zhí)行，必須要注意對綜合知識的靈活運用。通過對與C語言編程相關(guān)知識的整合、銜接，才可編寫出科學(xué)、合理的執(zhí)行命令，進一步促進C語言程序編寫的完美，達到最佳的C語言編寫效果[6]。

2.6 多上機練習(xí)程序編寫

在計算機技術(shù)應(yīng)用的普及下，對于計算機C語言的編程人才也不僅僅是需要理論知識非常強的人，還需要實踐能力強的人才。因此，在Linux系統(tǒng)下，學(xué)好計算機C語言編程技巧，便需要編程人員多上機練習(xí)程序編寫，才能真正提高計算機C語言編程能力。通過上機練習(xí)，才可以使編程人員的理論知識與實際相聯(lián)系，并且，編程人員在反復(fù)上機練習(xí)的過程中，還可以發(fā)現(xiàn)許多理論知識掌握不到的地方，在循序漸進中提高自己的編程能力，最終為正確、高效地進行計算機C語言編程奠定堅實基礎(chǔ)[7-8]。

3 結(jié)束語

Linux系統(tǒng)具有很強的網(wǎng)絡(luò)安全及網(wǎng)絡(luò)管理功能，系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性強，目前已經(jīng)成為操作系統(tǒng)中的重要力量。但在Linux系統(tǒng)下進行計算機C語言編程時，若對Linux系統(tǒng)及C語言的特點了解不全面，也會出現(xiàn)編程困難的現(xiàn)象，因此，在Linux系統(tǒng)下進行C語言編程時，就必須掌握一定的編程技巧，才能提高C語言程序編輯的效果，為進一步提升C語言編程人員的工作效率打好基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1] 李俊玲.淺談Linux操作系統(tǒng)下的C程序開發(fā)[J].中國科技財富，2012，5（5）：314.

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[4] 李斌.基于ARM-Linux的可編程自動化控制器的研究與開發(fā)[D].2012.

[5] 夏凡，陳蜀宇，龍昌生.基于 Framebuffer 的嵌入式 Linux 圖形庫設(shè)計[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2012，21（5）：122-125.

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[8] 韓偉，宋明偉，魏志強，等.基于Windows的華中世紀星數(shù)控系統(tǒng)PLC編程系統(tǒng)設(shè)計[J].機床與液壓，2011，14（14）：214-216.