七、數據管理
內存管理
malloc,free,realloc和windows都一樣，都是ANSI C。
實際上，應用程序並沒有直接訪問到物理內存，也可以通過malloc獲得比實際內存大得多的內存空間，因爲系統會使用交換空間(swap space ，可以理解爲windows的虛擬內存)，如果申請的內存大於物理內存和交換空間，那麼系統將提前終止這個進程。
如果在申請的內存裏進程指針操作，當移動比如++出了這段分配的內存範圍之外，系統會自動報警。
如果向一個空指針裏複製數據，會發出越界報警。
分配的內存結構定義
struct mem_control_block {
int is_available;
int size;
};
詳細的內容可以看這篇文章《內存管理內幕》
http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-memory/
文件鎖定
使用O_CREAT|O_EXCL的特點可以實現鎖文件的效果，書上是用來做進程之間的協調。
但我覺得用來給一個程序只啓動一個實例比較實用，但是效果不好，因爲採用刪除文件的做法，一旦遇到上一個進程異常退出，後面起新進程就會比較麻煩。
所以還是用
fd=open(filename,O_WRONLY|O_CREAT, 0644);
if(flock(fd,LOCK_EX|LOCK_NB)){}
可以更好實現一個程序只有一個實例
fcntl和lockf使用不同的底層實現，他們不能同時工作，所以不能混合使用它們。
fcntl可以鎖定文件的部分區域。
int fcntl(int fd,int cmd,struct flock * lock);
fcntl()用來操作文件描述詞的一些特性。參數fd代表欲設置的文件描述詞，參數cmd代表欲操作的指令，參數lock是鎖信息，裏面規定了鎖類型和具體的文件區域。
F_GETLK 取得文件鎖定的狀態。
F_SETLK 設置文件鎖定的狀態。此時flcok 結構的l_type 值必須是F_RDLCK、F_WRLCK或F_UNLCK。如果無法建立鎖定，則返回-1，錯誤代碼爲EACCES 或EAGAIN。
F_SETLKW F_SETLK 作用相同，但是無法建立鎖定時，此調用會一直等到鎖定動作成功爲止。若在等待鎖定的過程中被信號中斷時，會立即返回-1，錯誤代碼爲EINTR。
flcok 結構的ll_type 有三種狀態:
F_RDLCK 建立一個供讀取用的鎖定，也就是共享鎖，多個進程可以對同一區域共享鎖，只要設置了某一區域的共享鎖，就再也不能設置獨佔鎖了，值爲0。
F_WRLCK 建立一個供寫入用的鎖定，也就是獨佔鎖，一旦設置後，這個區域就不能再設置任何鎖了，值爲1。
F_UNLCK 刪除之前建立的鎖定，也就是解鎖。
其他參數見P223，主要是設置具體位置還有加鎖的進程號。
返回值 成功則返回0，若有錯誤則返回-1，錯誤原因存於errno.
注意對文件區域加鎖後，一個用read和write調用，而不要使用fread和fwrite ，因爲fread和fwrite 有自己的緩衝區。
另外一個函數lockf類似，不過注意一點：這2個函數都是建議性的鎖，並不會真正的阻止我們從文件中讀取或是向文件中寫數據。對鎖的檢測是應用程序的責任。fcntl和lockf的鎖不一樣，混合用的話會互不相認。
八、mysql
一些mysql數據庫的操作可以看《零散的一些東西》。
如果出錯獲得使用函數mysql_error(MYSQL m_connection)返回的出錯碼，mysql_errno(MYSQL m_connection)返回字符串也就是出錯信息。
具體對應可以errmsg.h mysqld_error.h 。具體可以看這裏《MySQL 錯誤代碼以及出錯信息對照大全》
http://www.e-gov.org.cn/xuexiyuandi/cunchu/200703/51606.html
注意mysql_affected_rows是返回這次mysql_query操作改變的多少行，而不是where匹配的多少行，其實就是我們在直接操作mysql後顯示的那個影響多少行。如果是delete所有數據，那麼返回的是0 。
mysql_field_count可以返回這次查詢獲得了多少列，這樣在sqlrow[]這個數組裏使用就不會越界了。
注意mysql_store_result和mysql_use_result的區別：
1、 mysql_use_result()的結果必須“一次性用完”，也就是說用它得到一個result後，必須反覆用mysql_fetch_row()讀取其結果直至該函數返回null爲止，否則如果你再次進行mysql查詢，會得到“Commands out of sync; you can't run this command now”的錯誤。而mysql_store_result()得到result是存下來的，你無需把全部行結果讀完，就可以進行另外的查詢。比如你進行一個查詢，得到一系列記錄，再根據這些結果，用一個循環再進行數據庫查詢，就只能用mysql_store_result()。
2、mysql_store_result查詢的結果使用使用mysql_num_rows獲得的結果是總行數。但是mysql_use_result查詢的結果使用使用mysql_num_rows獲得的結果是當前行行號。(這點差點讓我頭大，當時一直奇怪怎麼得不到總行數)
3、遠程訪問數據庫佔用的內存不一樣。mysql_store_result不佔用服務端內存的，但是客戶端的內存是急劇上升的，待執行完mysql_free_result後客戶端內存被釋放。mysql_use_result不佔用客戶端內存，對服務器端內存佔用也不大，但是使用mysql_use_result後服務器端內存增加的很明顯。
其本上都很簡單，在mysql_query裏直接使用mysql語句就行了。
九、開發工具
我目前用kdevelop，略。
關於kdevelop，裏面很多設置都很奇怪，比如給工程增加已存在的文件，需要在很隱蔽的右邊欄裏的automake裏選擇添加文件，剛一開始，我要添加已有的文件，只好新建一個同名空文件，然後覆蓋掉。
具體的設置，可以看這篇文章：
http://blog.csdn.net/linux2linux/archive/2007/12/07/1923231.aspx
不過這工具有個麻煩，調試的時候帶不就去參數，只有運行時設置的參數才能帶到程序裏去，真鬱悶。
十、調試
我目前用kdevelop，略。
像VC一樣很方便，裏面也可以使用gbd的命令，kdevelop裏面沒有專門看內存的工具，所以只好用gbd命令了，參數是x\數字sh 0x111111 數字一般是1，顯示到\0的字符串，如果這個區域裏可能有0，那就要把數字加大了。
十一、進程和信號
每一個進程都用自己的唯一數字編號，成爲PID，代碼中獲得是getpid ，命令行裏獲得是ps aux
PID取值範圍是2到32768，新進程選擇比最大的PID大1的數字做自己的PID，超過最大值重新從2開始。
數字1是init專用的，設置後臺進程(不是後臺運行，帶&參數運行的程序，當斷開連接後，將停止運行)也就是殭屍進程，就需要掛在init上，一般設置的方法是，父進程開啓一個子進程，然後殺死父進程，這樣子進程就掛在init上了。
execX是一系列替換函數，實際作用就是把新應用程序的代碼替換當前的這條語句。
（與system不同，system是用阻塞的方式調用一個外部命令，其實就是先啓動一個shell，再使用shell調用應用程序，除非加參數&否則不運行完是不會返回的。說白了就是和腳本編程一樣。）
另外我發現execX系列使用不能執行python的程序呀（當然python是解釋性語言，可能中間流程哪裏就不對了）
fork是複製是自己生成一個子進程，也就是說使用fork又對同樣程序啓動了一個新進程。
區別是，父進程調用的fork返回子進程號，子進程的fork這一步，返回的是0 。這也就是我們常用的，返回值是0的，說明自己是子進程，返回值非0的，說明自己的父進程。
wait這個函數可以使得父進程暫停，直到子進程結束，返回已停止的子進程的PID。參見P391的例子。
注意！就算子進程先退出，主進程再進行wait，也可以在wait的返回值裏得到子進程的進程號，同樣使用WIFEXITED也可以得到子進程的exit返回數值。
原因很簡單，子進程在父進程還沒有退出時，雖然不運行了，但是並沒有真正退出，它仍然存在系統中，直到父進程正常退出或父進程調用wait。此時的子進程也可以被稱作殭屍進程，不過這種殭屍進程沒什麼用。
如果子進程進入殭屍狀態，而父進程異常退出，則子進程將init作爲自己的父進程，直到被init發現並釋放。
還有一個命令waitpid也有類似的效果，而且它可以制定子進程號並設置有各種處理行爲。週期性檢查子進程是否結束可以用waitpid(child_pid, (int *) 0, WNOHANG); 子進程沒有結束返回0，已經結束返回pid，失敗返回-1 ，錯誤信息放在errno裏。
書裏說進程編寫比線程簡單，編寫多個互相協作的進程比線程容易，可能我是從windows轉移過來的，完全沒有這個感覺，我還是喜歡用線程，不知道繼續學習下去是不是會改變。
信號：感覺有點像windows裏的消息，可以給特定進程發送信號，還可以發送自定義信號（自定義信號數值從32到64）並引發自定義函數。不過它會打斷sleep、在主線也就是main裏執行函數，哪怕你是把sign調用寫在了子線程裏面，而且最主要的是，自定義函數還沒有處理完這個消息，再發過來的新消息都會被丟棄掉，比windows的消息差遠了，而且不能帶參數，而且是在主線程裏執行，天知道會不會有什麼問題。
1、信號可以打斷main裏的sleep，無論睡眠多少秒。
2、就算alarm和signal在子線程裏定義和調用，一切處理還是在main即主線程來處理的，子線程裏的sleep不會被中斷。
3、.SIG_IGN 忽略這個信號，SIG_DFL 恢復對這個信號的默認處理。
4、linux的大多數信號是提供給內核的,僅有少數幾種信號可以在信號間發送，但是32到64在定義中是空的，可以留給用戶自己使用。
5、利用kill可以給制定進程發送信號量，這裏可以發送自定義的信號量，在另外一個進程裏對這個信號量給於自定義函數。
6、pause()會令目前的進程暫停（進入睡眠狀態），直到被信號(signal)所中斷。
7、注意，如果是在2個進程中傳遞，那麼效果是非阻塞的POSTMESSAGE消息。另外消息不被保存，也就是說如果自定義函數還沒有處理完這個消息，再發過來的新消息都會被丟棄掉，kill不會返回-1，會返回0，但是實際編碼中，後面的信號沒有被接受。
8、killall可以給所以同一個應用程序啓動的進程發信號。
9、如果發送信號時，進程處於select等待，那麼將返回-1 。
10、如果進程沒有處理這個信號，無論是系統的信號還是用戶自定義的信號，都會立刻殺死進程。如果ctrl+z變成後臺處理，則會無視這些信號。但如果是加&啓動，還是會被這些未定義信號殺死。
具體關於信號的一些代碼，可以去看《linux函數整理及雜項》
十二、線程
記得以前上大學的時候，我們用的《操作系統》一書裏還說linux是沒有線程的，線程是windows的概念。時代發展的真快。
不過如果說linux沒有線程，也不是完全沒有道理，至少linux裏需要專門的線程庫才能使用到線程(pthread.h -lpthread)。
正因爲一直在改進，所以本書的代碼有幾個函數在我們的CS5上還有問題，不過只是一丁點無關大局，也可以看出linux線程在逐漸的規範。
pthread_exit(void* retval) 編程發現，這裏不能給常量比如字符串，和書上不一致，但是可用null，另外如果2個子線程用同一個全局變量(注意不能給局部變量，子線程退出，堆棧就清空了)，並且2個線程在調用pthread_exit時都用它並設置成不同的值，那麼肯定衝突，即在2個pthread_join裏獲得的結果2個顯示的都是同一個值，即使它們的退出時間不一致。
如果子線程沒有退出，主線程先走完，或主線程調用pthread_exit，整個進程直接退出，子線程也自動結束。
pthread_join是等待制定的子線程結束，否則一直阻塞。
使用信號量和互斥量同步，名字不一樣，但是功能和windows上差不多。
信號量同步sem_post是以原子操作給某個信號量+1，原子操作，就是不能被更高等級中斷搶奪優先的操作，只有它執行完畢了，其他高優先級的才能運行。而其他操作可能被更高優先級的中斷，比如信號可以中斷sleep等。
sem_wait是以原子操作給信號量-1，如果如果發現當前值已經是0了，那麼就不會進行減操作，而是進入等待狀態，直到有sem_post給信號量加1，如果當前值非0，那麼-1後繼續運行。
在2個線程同步的時候，往往需要2個信號量，一個開一個關。
pthread_mutex_lock第一次運行的時候不會被鎖住，相當於sem_init給的初始值是1的情況。當第二個線程調用pthread_mutex_lock的時候，就阻塞住了，然後等待有其他線程pthread_mutex_unlock。
實際編碼的時候發現，原來stdin的標準輸入的緩存區是可以存儲多次輸入的，例子P420，如果sleep的時間改長，連續輸入，每次gets獲取的值都是正確的。
如果對2個線程進行3次加鎖，那麼就會死鎖，可以通過修改pthread_mutex_init第二個參數來改變，比如返回錯誤或者遞歸加鎖，平時只傳空就可以了，感覺在與其他人進行不透明的接口合作的時候纔會用到，因爲那些人會在給他們的回調函數裏調用其他接口，然後造成死鎖，以前我處理的方法是，推薦合作方用postmessage來處理，但如果用遞歸加鎖的方法來的話，其實還是挺麻煩的。
其實還有種可能引起死鎖，比如A,B 2個方法入口都有同一個鎖，那麼A方法調用B方法的時候就可能引起死鎖。可以使用pthread_mutexattr_settype來設置返回錯誤（PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK）或者遞歸加鎖（PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE）。
線程的屬性可以通過pthread_attr_xxx設置，不過感覺沒什麼需要動的，唯一需要的估計就是stacksize，不過默認值很大，而且有些不支持，所以感覺用處不大。
pthread_cancel可以停止制定的線程，包括停止自己。就算子線程內不設置具體類型，也一樣可以用這個函數。
十三、進程間通信：管道
管道是用來在進程之間交互數據的。
個人感覺linux裏面通過進程名字找進程號挺麻煩的，可能是在windows上慣壞了，也可能是我沒有找到這樣的庫吧。很多時候，只用用popen來執行一些shell命令，然後獲得輸出的內容。最後，也是最麻煩的一步——整理字符串。雖然獲得對獲得的FILE指針用操作文件的函數處理，但是關閉的時候用pclose 。
簡單的管道就是pipe調用了，將讀寫放在一個2元素的數組中，標號1是寫入用的，標號2是讀取用的，遵守先進先出法的原則。然後一個進程write一個進程read（如果沒有數據就會阻塞住，如果文件描述關閉了，就會返回-1）
注意可以3個或3個進程以上使用這個pipe調用，不過某個進程讀取一個數據後，其他的就只能讀取下一個數據了。
但是這個主要是用在父進程和子進程之間的，在不相干的進程之間使用挺麻煩的，除非傳遞文件描述符作爲參數給新進程。
命名管道是一種特殊的文件（當然linux裏一切都是文件），在命令行裏可以使用mkfifo，在c裏也是一樣的名字。
不能用O_RDWR打開命名管道，因爲一般都是單項傳輸的，如果要雙向，建議開2個命名管道。
可以用open打開文件可以用3個參數4中組合，O_RDONLY,O_WRONLY,O_NONBLOCK
O_RDONLY只讀，如果沒有另一個進程進行寫打開就會阻塞。
O_RDONLY|O_NONBLOCK必然成功並立即返回。
O_WRONLY只寫，如果沒有另一個進程進行讀打開就會阻塞。
O_WRONLY|O_NONBLOCK如果沒有進程讀打開則返回-1
十四：信號量、共享內存、消息隊列
主要是作用於進程之間的協作的，哎，沒一個比windows的自定義消息好用，關鍵我到現在還沒有找到，不建立任何管道或socket或任何其他處理，就可以通過進程號直接通知其他進程處理任務的，信號雖然可以，但是不能帶參數，而且處理函數沒結束再發的會被丟棄。
信號量用來協調進程與線程，我覺得多進程裏如果要讀寫文件用文件鎖就夠了，主要用來協調共享內存吧。
注意如果沒有用semctl把val值設置爲1，那麼默認爲0 。
P操作就是先對val值減1，如果小於0，就阻塞，知道有人進行V操作，其實就是加1 。
共享內存允許2個不想幹的程序訪問同一個邏輯內存，傳遞起來比較簡單，但是沒有同步機制，需要使用其他方法來同步，比如用信號或信號量。
消息隊列是比較有趣的，首先是異步消息，獨立與發送和接受進程而存在，可以傳遞數據，先進先出，可以多個進程添加消息，多個進程讀取消息，不過一個進程讀取後，這個消息就從消息隊列裏消失了。
另外在發送的時候不用自己申請內存，也不用擔心數據被修改，系統會自動複製一份數據放在自己的隊列裏。
這3種方法都用一個常數key來標記，以便多個進程可以公用同一個信號量、共享內存或信息隊列。
十五：套接字：
以前一直不明白socket的第一個參數有什麼用，原來除了網絡通信，也可以用AF_UNIX來進行本地進程間的通信。
用一個字符串做標示後，就可以對它進行讀寫操作了，感覺沒有通道好用。
至於AF_INET和windows裏的沒有區別。
socket多連接下簡單的處理就是針對每個連接開一個進程，資源佔用高。或者使用select機制。
select如果遇到超時返回0，如果出錯返回-1，其他值是socket相應。
第一個參數是需要測試的套接字數目，最好是最大的socket值+1 。
關於超時時間，最好每個循環再重新設置一次，不同系統可能不同處理，會自動修改超時時間這個參數爲剩餘時間，可能會影響邏輯性。
如果要設置非阻塞，可以用fcntl設置。
int setnonblock(int sockId)
{
int f_old;
if(sockId < 0)
{
return -1;
}
f_old = fcntl(sockId, F_GETFL, 0);
if(-1 == f_old) return sockId;
f_old |= O_NONBLOCK;
return (fcntl(sockId, F_SETFL, f_old));}