熟悉 Glibc，善于利用轮子

Posted 2022-02-07 Li-Yongjun

文章目录

• • 轮子
  • 拒绝重复造轮子
  • libc VS Glibc
  • • libc
    • Glibc
    • glibc
  • 细谈 Glibc
  • 孰能生巧才能手到擒来

轮子

一门语言有多强大，未必只看其本身，还要看其生态。
这里讲的生态是指为这门语言量身打造的库、模块、组件。
最典型的例子就是 Python，Python 为什么这么火，并不是其语法多么简单，多么优雅，而是因为其库多，各行各业都有相对应的库、框架。这就让初学 Python 的程序员很容易的就能做出不错的作品。

拒绝重复造轮子

我是一个“轮吹”，信奉能不写代码就不写代码，能少写代码就少些代码，能使用成熟模板就使用成熟模板，已有轮子就不再重复造轮子的原则。
对于 C 语言工程师来讲，学会 C 语言语法，仅仅就是学会了语法而已。
用最近比较火的一句话：听君一席话，如听一席话😂。
学会了 C 语言语法，如学会了 C 语言语法🤣，哈哈。
学会了 C 语言，就好比你学会了使用自己的四肢，能够前后左右的活动，但是你并不会开车这个技能，要想更进一步地提高自己的生存技能，你还要在此基础上进行一项项的专业训练。
对于 C 语言的训练，最好的就是 C 库。这里介绍两个标准 C 库：libc 和 Glibc。
举两个例子：

1. 判断某个字符是否是十六进字符，没必要写成if (ch >= '0' && ch <= '9' || ch >= 'A' && ch <= 'F' || ch >= 'a' && ch <= 'f')，可以写成 if (isxdigit(ch)) 这样语义更加明确，语句更加简洁，不容易出现笔误。
2. 把大写字符转成小写字符，没必要一个个判断是否是大写字符，然后加减一个基值变成小写字符，直接调用 tolower(ch) 就好了，多简洁。

这样的工具函数有很多，需要我们不断发掘，不断运用。

libc VS Glibc

Glibc 和 libc 都是 Linux 下的 C 函数库。
libc 是 Linux 下的 ANSI C 函数库；Glibc 是 Linux 下的 GUN C 函数库。
ANSI C 和 GNU C 有什么区别呢？

libc

ANSI C 函数库是基本的 C 语言函数库，包含了 C 语言最基本的库函数。这个库可以根据头文件划分为 15 个部分，其中包括：

<ctype.h>：包含用来测试某个特征字符的函数的函数原型，以及用来转换大小写字母的函数原型；
<errno.h>：定义用来报告错误条件的宏；
<float.h>：包含系统的浮点数大小限制；
<limits.h>
<math.h>：包含数学库函数的函数原型；
<stddef.h>：包含执行某些计算 C 所用的常见的函数定义；
<stdio.h>：包含标准输入输出库函数的函数原型，以及他们所用的信息；
<stdlib.h>：包含数字转换到文本，以及文本转换到数字的函数原型，还有内存分配、随机数字以及其他实用函数的函数原型；
<string.h>：包含字符串处理函数的函数原型；
<time.h>：包含时间和日期操作的函数原型和类型；
<stdarg.h>：包含函数原型和宏，用于处理未知数值和类型的函数的参数列表；
<signal.h>：包含函数原型和宏，用于处理程序执行期间可能出现的各种条件；
<setjmp.h>：包含可以绕过一般函数调用并返回序列的函数的原型，即非局部跳转；
<locale.h>：包含函数原型和其他信息，使程序可以针对所运行的地区进行修改。 地区的表示方法可以使计算机系统处理不同的数据表达约定，如全世界的日期、时间、美元数和大数字；
<assert.h>：包含宏和信息，用于进行诊断，帮助程序调试。

上述库函数在其各种支持 C 语言的 IDE 中都是有的。

Glibc

GNU C 函数库是一种类似于第三方插件的东西。由于 Linux 是用 C 语言写的，所以 Linux 的一些操作是用 C 语言实现的，因此，GUN 组织开发了一个 C 语言的库 以便让我们更好的利用 C 语言开发基于 Linux 操作系统的程序。 不过现在的不同的 Linux 的发行版本对这两个函数库有不同的处理方法，有的可能已经集成在同一个库里了。
Glibc 是 linux 下面 C 标准库的实现，即 GNU C Library。Glibc 本身是 GNU 旗下的 C 标准库，后来逐渐成为了Linux 的标准 C 库，而 Linux 下原来的标准 C 库 Linux libc 逐渐不再被维护。Linux 下面的标准 C 库不仅有这一个，如 uclibc、klibc，以及上面被提到的 Linux libc，但是 Glibc 无疑是用得最多的。

glibc

glibc 是 GNU 工具链的关键组件，用于和二进制工具和编译器一起使用，为目标架构生成用户空间应用程序。glibc在/lib目录下的.so文件为libc.so.6。为什么叫 libc.so.6 呢？因为库都是以 lib 开头的，不能用 glib 开头，所以只能加后缀，所以就用版本 6 来标识 glibc。

细谈 Glibc

Glibc（GNU C Library）是 GNU 发布的 C 标准库，即 C 的运行库，是 Linux 系统中最底层的应用程序接口。

Glibc主要包含以下内容：

• 动态库与静态库
  /lib 与 /usr/lib
• 函数库头文件
  /usr/include
• 函数库说明文件
  /usr/man /usr/share/man
• 字集转换模组与区域化资料库
  /usr/lib/gconv/ 内含大量的字集转换模块，各种字集及编码方式与系统的基底字集之间的转换
  /usr/lib/locale，内含以系统基底字集写成的区域化资料库 (locale)
  /usr/share/locale/，内含可跨平台使用的区域化资料，主要是各应用程式的信息翻译部分
  /usr/share/i18n/，其内容是各区域化资料库的原始码，以及系统支援的内码对应表等
• 时区资料库
  /usr/share/zoneinfo 目录下包含世界各地时区与格林威治时间的转换资料

Glibc 是 Linux平台 C 程序运行的基础，提供一组头文件和一组库文件，最基本、最常用的 C 标准库函数和系统函数在 libc.so 库文件中。
数学计算的 C 程序 libm.so
多线程的 C 程序 libpthread.so

Glibc 的库有静态库和动态库两个版本，都位于 /lib 和 /usr/lib 目录中，静态库的文件以 .a 为后缀名，动态库以 .so 为后缀名。

从下图可以看出，Glibc 是包含 ANSI C 的，另外 float.h、stdarg.h、limits.h 在 /usr/include/c++/9/tr1/ 下，stddef.h 在 /usr/include/linux/ 下

孰能生巧才能手到擒来

由于 Glibc 函数众多，需要我们平时积累，这样才能在项目中运用自如。我开源了一个学习 C 语言技能的仓库，其中 std_lib 部分就是学习 Glibc 的例子，我也会持续上传，作为积累。有需要的小伙伴记得加个星，⭐ C_study ⭐。