1. Linux C 编程试题精选
本文将为您提供一些经典的Linux C编程试题。这些试题旨在考察您对Linux系统以及C语言的理解和掌握程度。通过解答这些试题，您可以检验自己的编程能力，并深入了解Linux C编程的各个方面。
2. 进程和线程
2.1 进程间通信
进程间通信是多进程编程中非常重要的一个概念。在Linux系统中，有多种方法可以实现进程间的通信，比如管道、共享内存、信号量等。
以下是一个使用共享内存进行进程间通信的例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#define SHM_SIZE 1024
int main() {
int shmid;
char *shmaddr;
// 创建共享内存
shmid = shmget(IPC_PRIVATE, SHM_SIZE, IPC_CREAT | 0666);
if (shmid == -1) {
perror("shmget");
exit(1);
}
// 在进程地址空间中映射共享内存
shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0);
if (shmaddr == (char*)-1) {
perror("shmat");
exit(1);
}
// 在共享内存中写入数据
sprintf(shmaddr, "Hello, shared memory!");
// 从共享内存中读取数据
printf("Message from shared memory: %s\n", shmaddr);
// 解除映射并删除共享内存
shmdt(shmaddr);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
return 0;
}
通过该例子，我们可以看到，共享内存允许多个进程访问同一块内存区域，并实现数据的共享。
2.2 线程同步
在多线程编程中，线程同步是一个重要的概念。在Linux系统中，有多种方法可以实现线程同步，比如互斥锁、条件变量、信号量等。
以下是一个使用互斥锁实现线程同步的例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#define THREAD_NUM 10
int count = 0;
pthread_mutex_t mutex;
void *thread_func(void *arg) {
int i;
for (i = 0; i < 10000; i++) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
count++;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
pthread_exit(NULL);
}
int main() {
int i;
pthread_t threads[THREAD_NUM];
// 初始化互斥锁
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++) {
// 创建线程
if (pthread_create(&threads[i], NULL, thread_func, NULL) != 0) {
printf("Failed to create thread\n");
exit(1);
}
}
for (i = 0; i < THREAD_NUM; i++) {
// 等待线程结束
if (pthread_join(threads[i], NULL) != 0) {
printf("Failed to join thread\n");
exit(1);
}
}
// 销毁互斥锁
pthread_mutex_destroy(&mutex);
printf("Count: %d\n", count);
return 0;
}
通过该例子，我们可以看到，互斥锁可以保证多个线程对共享资源的互斥访问，防止数据竞争。
3. 文件操作
3.1 复制文件
在Linux系统中，文件操作是非常常见的一个任务。下面的例子演示了如何使用C语言复制一个文件：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define BUFFER_SIZE 4096
int main(int argc, char *argv[]) {
FILE *source, *target;
char buffer[BUFFER_SIZE];
size_t bytes_read, bytes_written;
if (argc != 3) {
printf("Usage: %s source_file target_file\n", argv[0]);
exit(1);
}
// 打开源文件
source = fopen(argv[1], "rb");
if (source == NULL) {
perror("fopen");
exit(1);
}
// 创建目标文件
target = fopen(argv[2], "wb");
if (target == NULL) {
perror("fopen");
exit(1);
}
// 读取源文件并写入目标文件
while ((bytes_read = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), source)) > 0) {
bytes_written = fwrite(buffer, 1, bytes_read, target);
if (bytes_written != bytes_read) {
perror("fwrite");
exit(1);
}
}
// 关闭文件
fclose(source);
fclose(target);
return 0;
}
通过该例子，我们可以看到，文件操作可以通过基本的API实现，比如fopen、fread、fwrite等。
3.2 删除文件
除了复制文件，删除文件也是非常常见的一个任务。下面的例子演示了如何使用C语言删除一个文件：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
if (argc != 2) {
printf("Usage: %s file\n", argv[0]);
exit(1);
}
// 删除文件
if (remove(argv[1]) != 0) {
perror("remove");
exit(1);
}
return 0;
}
通过该例子，我们可以看到，删除文件可以通过调用remove函数实现。
4. 网络编程
4.1 TCP服务器
在网络编程中，TCP服务器是非常常见的一个应用。下面的例子演示了如何使用C语言创建一个简单的TCP服务器：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define BUFFER_SIZE 4096
#define PORT 8888
int main() {
int server_fd, client_fd;
struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
socklen_t client_len;
char buffer[BUFFER_SIZE];
// 创建服务器套接字
server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (server_fd == -1) {
perror("socket");
exit(1);
}
// 设置服务器地址和端口
memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
server_addr.sin_port = htons(PORT);
// 绑定服务器地址和端口
if (bind(server_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
perror("bind");
exit(1);
}
// 监听连接请求
if (listen(server_fd, 5) == -1) {
perror("listen");
exit(1);
}
printf("Server is listening on port %d\n", PORT);
while (1) {
// 接受客户端连接请求
client_len = sizeof(client_addr);
client_fd = accept(server_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_len);
if (client_fd == -1) {
perror("accept");
exit(1);
}
printf("Client connected: %s\n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
// 处理客户端请求
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
if (recv(client_fd, buffer, sizeof(buffer), 0) == -1) {
perror("recv");
exit(1);
}
printf("Received message: %s\n", buffer);
// 发送响应给客户端
if (send(client_fd, "Hello, client!", strlen("Hello, client!"), 0) == -1) {
perror("send");
exit(1);
}
// 关闭客户端套接字
close(client_fd);
}
// 关闭服务器套接字
close(server_fd);
return 0;
}
通过该例子，我们可以看到，TCP服务器需要创建一个套接字，并绑定地址和端口，然后监听连接请求，最后通过accept函数接受客户端连接，处理客户端请求，然后发送响应，并关闭套接字。
4.2 UDP客户端
除了TCP服务器，UDP客户端也是非常常见的一个应用。下面的例子演示了如何使用C语言创建一个简单的UDP客户端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define BUFFER_SIZE 4096
#define SERVER_IP "127.0.0.1"
#define SERVER_PORT 8888
int main() {
int client_fd;
struct sockaddr_in server_addr;
char buffer[BUFFER_SIZE];
// 创建客户端套接字
client_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (client_fd == -1) {
perror("socket");
exit(1);
}
// 设置服务器地址和端口
memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
while (1) {
// 从标准输入读取数据
fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
// 发送数据给服务器
if (sendto(client_fd, buffer, strlen(buffer), 0, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
perror("sendto");
exit(1);
}
// 接收服务器的响应
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
if (recvfrom(client_fd, buffer, sizeof(buffer), 0, NULL, NULL) == -1) {
perror("recvfrom");
exit(1);
}
printf("Received message: %s\n", buffer);
}
// 关闭套接字
close(client_fd);
return 0;
}
通过该例子，我们可以看到，UDP客户端只需要创建一个套接字，然后发送数据给服务器，接收服务器的响应即可。
5. 总结
本文介绍了一些经典的Linux C编程试题，涵盖了进程和线程、文件操作以及网络编程等方面。通过解答这些试题，您可以提高自己的编程能力，并加深对Linux C编程的理解。希望本文对您有所帮助。