嵌入式Linux-C語(yǔ)言入門(mén)路線

對(duì)于學(xué)習(xí)嵌入式Linux開(kāi)發(fā)，務(wù)必先搞定C語(yǔ)言，這里的C語(yǔ)言既包括基礎(chǔ)的C語(yǔ)言語(yǔ)法，也包括對(duì)于Linux的調(diào)用和編程實(shí)現(xiàn)，很多同學(xué)都容易忽視后者。

我之前寫(xiě)過(guò)關(guān)于嵌入式Linux的整體路線，也不矛盾，因?yàn)榍度胧絃inux有很多技術(shù)和方向，需要不斷的探索學(xué)習(xí)，今天主要說(shuō)的是從C語(yǔ)言角度切入。

ARM+嵌入式Linux學(xué)習(xí)路線

如果有感興趣想入門(mén)的同學(xué)也歡迎參加我的一對(duì)一咨詢(xún)，可以在職業(yè)生涯初期快速進(jìn)步，非常超值的個(gè)人投資。

首先是C語(yǔ)言基礎(chǔ)學(xué)習(xí)思路：

對(duì)于C語(yǔ)言基礎(chǔ)，可以直接選擇一本書(shū)或者一個(gè)比較好的教程都可以，這部分是大同小異的。

我個(gè)人比較喜歡《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)現(xiàn)代方法》這本書(shū)，也是我看了很多本C語(yǔ)言書(shū)籍之后的考量。

C語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)主要包括：

一、基本語(yǔ)法

語(yǔ)句：C語(yǔ)言的代碼由一行行語(yǔ)句組成，語(yǔ)句是程序執(zhí)行的一個(gè)操作命令。C語(yǔ)言規(guī)定，語(yǔ)句必須使用分號(hào)結(jié)尾。

表達(dá)式：C語(yǔ)言的各種計(jì)算主要通過(guò)表達(dá)式完成。表達(dá)式是一個(gè)計(jì)算式，用來(lái)獲取值。

語(yǔ)句塊：C語(yǔ)言允許多個(gè)語(yǔ)句使用一對(duì)大括號(hào){}組成一個(gè)塊，也稱(chēng)為復(fù)合語(yǔ)句。

空格與注釋?zhuān)嚎崭裰饕脕?lái)幫助編譯器區(qū)分語(yǔ)法單位，增加代碼的可讀性。注釋是對(duì)代碼的說(shuō)明，編譯器會(huì)忽略注釋。

二、數(shù)據(jù)類(lèi)型

C語(yǔ)言提供了豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)支持不同的數(shù)據(jù)操作和存儲(chǔ)需求，包括：

整型：如char（1字節(jié)）、short（2字節(jié)）、int（通常為4字節(jié)）、long（通常為4或8字節(jié)）、long long（8字節(jié)），用于存儲(chǔ)整數(shù)值。

浮點(diǎn)型：如float（4字節(jié)，單精度）、double（8字節(jié)，雙精度）、long double（通常為8或16字節(jié)，更高精度），用于存儲(chǔ)帶小數(shù)部分的近似值。

字符型：char類(lèi)型用于存儲(chǔ)單個(gè)字符。

布爾型：_Bool類(lèi)型用于存儲(chǔ)布爾值（true或false）。

指針型：指針是一種特殊的數(shù)據(jù)類(lèi)型，用于存儲(chǔ)變量的內(nèi)存地址。

數(shù)組型：數(shù)組是一種存儲(chǔ)相同類(lèi)型數(shù)據(jù)的集合，可以通過(guò)索引訪問(wèn)其中的元素。

結(jié)構(gòu)體：struct用于定義一種包含不同數(shù)據(jù)類(lèi)型成員的復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型。

共用體：union用于定義一種可以存儲(chǔ)不同數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但只能同時(shí)存儲(chǔ)其中的一種數(shù)據(jù)類(lèi)型。

枚舉型：enum用于定義一組具有離散取值的常量。

空類(lèi)型：void表示沒(méi)有類(lèi)型，用于返回沒(méi)有值（void函數(shù)）或作為通用指針類(lèi)型。

三、變量與常量

變量：變量是內(nèi)存中的一塊區(qū)域，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。變量名必須以字母或下劃線開(kāi)頭，只能包含字母、數(shù)字和下劃線，且不能使用C語(yǔ)言的關(guān)鍵字。變量需要先定義后使用，定義時(shí)需要指定其類(lèi)型。

常量：常量是程序運(yùn)行過(guò)程中值不變的量。在C語(yǔ)言中，常量可以用直接的數(shù)值表示，也可以通過(guò)#define預(yù)處理指令或const關(guān)鍵字定義。

四、運(yùn)算符

C語(yǔ)言提供了豐富的運(yùn)算符，包括：

算術(shù)運(yùn)算符：如+（加）、-（減）、*（乘）、/（除）、%（取模）。

關(guān)系運(yùn)算符：如==（等于）、!=（不等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、<=（小于等于）。

邏輯運(yùn)算符：如&&（邏輯與）、||（邏輯或）、!（邏輯非）。

位運(yùn)算符：如<<（左移）、>>（右移）、~（按位取反）、|（按位或）、^（按位異或）、&（按位與）。

賦值運(yùn)算符：如=（賦值）、+=（加后賦值）、-=（減后賦值）等。

條件運(yùn)算符：? :，用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的條件判斷。

其他運(yùn)算符：如逗號(hào)運(yùn)算符,、指針運(yùn)算符*和&、求字節(jié)運(yùn)算符sizeof、強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符(類(lèi)型)等。

五、控制結(jié)構(gòu)

C語(yǔ)言提供了三種基本控制結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)程序的流程控制：

順序結(jié)構(gòu)：按照書(shū)寫(xiě)順序執(zhí)行每條語(yǔ)句。

選擇結(jié)構(gòu)：根據(jù)條件表達(dá)式的值選擇執(zhí)行不同的語(yǔ)句塊。C語(yǔ)言提供if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)。

循環(huán)結(jié)構(gòu)：在指定條件下重復(fù)執(zhí)行某些操作。C語(yǔ)言提供while語(yǔ)句、do-while語(yǔ)句和for語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)。

六、函數(shù)

函數(shù)定義：函數(shù)是完成特定功能的代碼塊。C語(yǔ)言中的函數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)和自定義函數(shù)。自定義函數(shù)需要按照一定的格式進(jìn)行定義，包括函數(shù)返回類(lèi)型、函數(shù)名和參數(shù)列表。

函數(shù)調(diào)用：通過(guò)函數(shù)名和參數(shù)列表來(lái)調(diào)用函數(shù)，執(zhí)行函數(shù)體內(nèi)的代碼。函數(shù)調(diào)用可以實(shí)現(xiàn)代碼的重用和模塊化編程。

函數(shù)參數(shù)傳遞：C語(yǔ)言采用值傳遞的方式傳遞函數(shù)參數(shù)。調(diào)用函數(shù)時(shí)，實(shí)參的值會(huì)復(fù)制給形參，函數(shù)體內(nèi)對(duì)形參的修改不會(huì)影響實(shí)參的值。

七、指針

指針概念：指針是C語(yǔ)言中的一個(gè)重要概念，它存儲(chǔ)了變量的內(nèi)存地址。通過(guò)指針，可以直接訪問(wèn)和修改該地址上的數(shù)據(jù)。

指針運(yùn)算：可以對(duì)指針進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算（如加、減）和關(guān)系運(yùn)算（如比較）。這些運(yùn)算基于指針?biāo)赶虻臄?shù)據(jù)類(lèi)型的大小進(jìn)行。

指針與數(shù)組：數(shù)組名在大多數(shù)情況下被視為指向數(shù)組首元素的指針。因此，可以使用指針來(lái)遍歷和操作數(shù)組中的元素。

指針與函數(shù)：可以將指針作為函數(shù)的參數(shù)和返回值，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配、數(shù)組傳遞等功能。

八、輸入輸出

標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)：C語(yǔ)言提供了標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)，如printf()用于向標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備（通常是屏幕）輸出格式化的數(shù)據(jù)，scanf()用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備（通常是鍵盤(pán)）讀取格式化的數(shù)據(jù)。

文件輸入輸出：C語(yǔ)言還支持文件輸入輸出操作，可以使用fopen()、fclose()、fread()、fwrite()等函數(shù)進(jìn)行文件的打開(kāi)、關(guān)閉、讀取和寫(xiě)入操作。

學(xué)完基礎(chǔ)知識(shí)想繼續(xù)提升就需要練習(xí):

這里的練習(xí)有多種方法，我個(gè)人是學(xué)完之后就可以做單片機(jī)開(kāi)發(fā)有關(guān)的項(xiàng)目了，通過(guò)項(xiàng)目中練習(xí)，但是這種方法門(mén)檻高，比較適合在校同學(xué)（而且是大一大二這種）。

對(duì)于求職就業(yè)更好的手段則是刷題，刷題可以先看面試題，這種題更多的是對(duì)于C語(yǔ)言基礎(chǔ)邏輯的考察，更適合入門(mén)刷題。

對(duì)于LeetCode這種算法題，則需要補(bǔ)充數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和常規(guī)算法的知識(shí)，不然會(huì)無(wú)法切入。這個(gè)我在之前的文章也說(shuō)過(guò)，總得來(lái)說(shuō)，編程學(xué)習(xí)是有所謂的嵌套知識(shí)的，你感覺(jué)難很大的原因都是你不知道什么知識(shí)嵌套進(jìn)來(lái)了，看不懂搞定也是自然。

必須掌握的編程基礎(chǔ)“四大件”詳解

所以對(duì)于這種情況，我才有了一對(duì)一咨詢(xún)，幫忙同學(xué)快速入門(mén)的想法和服務(wù)，也是歡迎大家咨詢(xún)。

然后就是Linux上C語(yǔ)言編程的學(xué)習(xí)：

這步其實(shí)是可以直接開(kāi)始的，但是由于很多C語(yǔ)言都是入門(mén)同學(xué)，上來(lái)直接搞Linux，很有可能被環(huán)境搞死，所以這個(gè)暫時(shí)往后放了。對(duì)于Linux下的學(xué)習(xí)也是分幾個(gè)步驟。

1.環(huán)境的使用

你需要先安裝環(huán)境，這里涉及到虛擬機(jī)，鏡像系統(tǒng)的安裝，還有編程環(huán)境的搭建。然后就是上邊C語(yǔ)言基礎(chǔ)部分的實(shí)踐都可以在Linux下踐行。

2.編譯調(diào)試工具的學(xué)習(xí)

對(duì)于gcc，很多在Windows下編程的同學(xué)接觸是比較少，所以轉(zhuǎn)到Linux后這是首先需要了解學(xué)習(xí)的部分。

另外還有Makefile，這也是需要了解學(xué)習(xí)的部分，之前在Windows下都是集成好的。

至于調(diào)試工具，最常用的事GDB，這是一個(gè)很強(qiáng)大的工具，很多所謂的Linux高手都是因?yàn)橥娴囊皇趾谜{(diào)試，畢竟對(duì)于工作來(lái)說(shuō)，解bug的時(shí)間比寫(xiě)代碼都多，會(huì)調(diào)試是必須的。

3.最后就是Linux應(yīng)用編程學(xué)習(xí)了：

到這里其實(shí)才是接近工作的真實(shí)場(chǎng)景，如果你之后想做的是Linux應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程師，就需要學(xué)習(xí)這部分知識(shí)。

進(jìn)程管理：理解Linux中的進(jìn)程概念，學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建和管理進(jìn)程。

文件操作：學(xué)習(xí)如何在Linux中使用系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行文件讀寫(xiě)和其他文件操作。

網(wǎng)絡(luò)編程：掌握套接字編程，了解如何建立和管理網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

多線程編程：學(xué)習(xí)如何在Linux中創(chuàng)建和管理線程，理解并發(fā)和同步機(jī)制。

進(jìn)程間通信（IPC）：了解如管道、消息隊(duì)列、共享內(nèi)存和信號(hào)等進(jìn)程間通信機(jī)制。

動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)：了解Linux支持動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（共享庫(kù)）的概念，以及如何在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載和卸載共享庫(kù)。

系統(tǒng)調(diào)用：理解系統(tǒng)調(diào)用是用戶(hù)空間程序和內(nèi)核之間進(jìn)行通信的方式，掌握常用的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)，如open、read、write、close等。

操作系統(tǒng)API：學(xué)習(xí)如何使用Linux操作系統(tǒng)提供的API來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用需要完成的任務(wù)。

調(diào)試工具：掌握調(diào)試工具的使用方法，如GDB等，以便更好地解決程序中的問(wèn)題。

性能優(yōu)化：了解如何進(jìn)行性能優(yōu)化，包括代碼優(yōu)化、內(nèi)存管理優(yōu)化等，以提高應(yīng)用的運(yùn)行效率。

4.最后，就是項(xiàng)目的練習(xí)

發(fā)現(xiàn)沒(méi)有，如果你連C語(yǔ)言還沒(méi)搞定，就想直接做項(xiàng)目，難度是很大的，因?yàn)槟闳鄙俸芏啾貍涞闹R(shí)和學(xué)習(xí)方法，這不是正確的學(xué)習(xí)方法。

未完待續(xù)，持續(xù)更新！以防后邊找不到可以點(diǎn)贊收藏下！