Ubuntu программирование на c. Введение в язык программирования C

Песочница

Барак Адама 15 марта 2014 в 13:20

Обучение С++. Что если начать на Linux?

Накипело!

В нынешней системе школьного образования заточка под операционную систему Microsoft поражает: за очень редким исключением вы сможете где-нибудь увидеть что-то вроде Edubuntu или русский ALT Linux, но остальном это Windows. По моему мнению, давно пора еще в школах знакомить детей с другим взглядом на то, каким должен быть интерфейс между человеком и железом, а не искать общих путей. Может быть именно такой сравнительно-аналитический взгляд на вещи позволит поднять крайне низкий уровень компьютерной грамотности у выпускников школ, которые даже не могут оформить текст в Word или составить добротную презентацию в PowerPoint.

Искренне удивляет, что в школах считается сверхсложным и даже мистическим составлять двумерные массивы в том же Pascal"e, который к слову, тоже давным давно пора заменить на более гибкий и удобный Python или JavaScript. Уважаемые преподаватели, какой должна быть мотивация ученика, если его учат на мертвом языке? Мы же для закрепления правил грамматики не учим сперва славянский, а потом русский и другие. Так какого черта?!

Учитывая модность профессии программиста и определенную романтику в головах молодых людей, навеянную голливудским кино, люди поступают в ВУЗы и сталкиются с рядом сложностей: их голова начинает резко расширяться, что неминуемо приводит сперва к усталости, а затем и к разочарованию в своем выборе. Факт остается фактом: если вы связываете себя с профессией, которая требует постоянного самосовершенствования, то начинайте это делать еще до поступления. Есть множество материалов, который помогут вам быть более подготовленными в процессе учебы и позволит найти работу по специальности уже к 3-4 курсу обучения. Шевелитесь!

На фоне таких рассуждений ко мне пришла сделать небольшой туториал по тому, как написать, скомпилировать и запустить программу на C++ в Linux без специальных средств (IDE). Такой подход сможет познакомить начинающего программиста с процессом разработки в наиболее тривиальном виде, а также с принципиально новой для него операционной системой Linux. В конце своего хабрапоста я напишу список литературы и полезные ссылки.

Начнем с того, что нам понадобится:
-Дистрибутив Linux (возьмем Ubuntu);
-Установленный компилятор g++;
-Обычный текстовый редактор (gedit);
-Терминал;

Поехали!

1. Установка Linux и необходимого софта.
Скачиваем с официального сайта ubuntu.ru образ дистрибутива Linux Ubuntu. Хотелось бы также добавить, что не рекомендую использовать Wubi. Делаем нормальную установку либо на наш жесткий диск, либо в виртуальной машине. Записываем с помощью Nero или ImgBurn образ на диск. Перезагружаемся и заходим в BIOS, где нам нужно выставить приоритет загрузки с CD/DVD - привода. Сохраняем настройки и выходим. Загружаемся с диска и устанавливаем операционную систему. (Более подробная информация будет в ссылке ниже). Текстовый редактор, терминал у нас есть по умолчанию. Для того, чтобы установить компилятор g++ открываем терминал с помощью комбинации alt+ctrl+T и вводим: sudo apt-get install g++ . Нас попросят ввести пароль, вводим, нажимаем Enter. Готово.
2. Создание cpp-файла.
Открываем домашнюю папку в файловом менеджере Nautilus и параллельно открываем терминал alt+ctrl+t. В нем пишем команду touch helloworld.cpp. Команда touch создаст файл с нужным вам названием. Теперь можно свернуть терминал и сфокусироваться на Nautilus"e. Открываем наш файл и пишем самый популярный в мире код:

#include using namespace std; int main(){ cout << "Hello world!"; return 0; }

Закрываем, сохраняем.

3.Компиляция и запуск.
Снова открываем терминал и вызываем наш компилятор командой g++ -lm -o output helloworld.cpp . g++ - собственно наш компилятор, а -lm и -o это параметры-ключи, с которыми мы его запускаем. output - имея файла вывода, куда помещается результат нашей компиляции и следом за ним имя нашего cpp-файла. Нажимаем enter, если программа верна, то никаких сообщений не будет. Теперь, чтобы запустить программу введем в терминале следующее: ./output и нажмем enter. На экране выведен результат «Hello world!».
Вот вы и написали свою первую программу на C++ для Linux! Поздравляю вас и желаю успехов в расностороннем и качественном обучении. Ваша компетентность в ваших руках, помните об этом.

P.S. Если хотя бы один школьник проделает то, что я написал, буду считать, что моя миссия выполнена. Всем добра!
P.S.S. Ссылки.

Стало ясно, что тема очень актуальная. Были учтены некоторые ошибки и вопросы, в результате было принято решение проведения второго мастер-класса. Дополненного и исправленного!

Мастер-класс программирование на си под Linux. Изучаем основное API.

Данный мастер-класс предназначен для людей, которые хотят изучить API *nix подобных ОС, в частности под Linux. Здесь будут рассмотрены особенности разработки под ОС Linux, которые включают в себя:


  • Ознакомление с процессом сборки ПО и специфики компилятора C из состава GCC

  • Разработка и использование разделяемых библиотек

  • Отладка программ

  • Изучение механизмов низкоуровнего файлового ввода-вывода

  • Изучение механизмов обеспечения многозадачности и межпроцессного взаимодействия

  • Применение файловых и сетевых сокетов

  • Изучение и применение механизма сигналов

  • Изучение процессов, потоков их различие, использование многопоточности, изучение механизмов синхронизации потоков и их проблем

  • Создание демонов, изучение различия между демонами и прикладным ПО

  • Изучение особенностей консольного ввода-вывода

  • Применение отображаемых в память файлов и их использование

Данный мастер-класс предназначен в первую очередь для разработчиков ПО, инженеров, программистов и просто любителей, кто интересуется устройством и спецификой ОС Линукс.

Требования к участникам мастер-класса: Знание языка си, на уровне книги Б.В. Керниган,Д.М. Ричи "ЯЗЫК С".

Стоимость данного мастер-класса будет составлять 6 000 рублей.

Место проведения - город Москва, в помещении Хакспейса Нейрон.
Даты проведения: Ориентировочно 4 июля (понедельник), по 7 июля (четверг) с 10 до 17 с перерывом на обед и перерывами на чай/кофе.

Онлайн трансляции не планируется.
Количество человек в группе: 8-10.

Запись ведётся по электронной почте [email protected] либо в комментариях к этому посту. Для записи необходимо ваше Ф.И.О. (полностью) и контактные данные (номер телефона и почта). Желательно описать цели посещения этого мастер-класса, уровень подготовки и род занятий.

Подробная программа курса:

Модуль 1. Введение


  • Ознакомление со спецификой сборки ПО в GNU/Linux

  • Ознакомление с консольными текстовыми редакторами (vi,nano,mcedit)

  • Работа с отладчиком gdb

  • Ручная и автоматическая сборка ПО (Makefile)

  • Модель Клиент-Интерфейс-Сервер (КИС)

  • Статическая сборка библиотек

  • Совместно используемые библиотеки

  • Работа с переменными окружения

Модуль 2. Низкоуровневый ввод-вывод и файловые операции

  • Обзор механизмов ввода-вывода в Linux (Ubuntu)

  • Файловые дескрипторы

  • Системные вызовы: open, close, write, read и lseek

  • Типы файлов

  • Индексные дескрипторы и жесткие ссылки

  • Права доступа к файлу

  • Файловая система proc

  • Два способа прочесть содержимое директории

  • Разреженные файлы и специфика их применения

  • Блокировка областей файла

Модуль 3. Межпроцессное взаимодействие

  • Механизмы межпроцессного взаимодействия Linux (Ubuntu)

  • Неименованные каналы (pipes)

  • Именованные каналы (named pipes)

  • Сообщения (message queue)

  • Разделяемая память (shared memory)

  • Семафоры (semaphores)

Модуль 4. Сокеты

  • Сокеты в файловом пространстве имен (UNIX-сокеты)

  • Парные сокеты (pair sockets)

  • Сетевые сокеты (sockets)

Модуль 5. Сигналы

  • Знакомство с сигналами (signals)

  • Отличие сигналов от других механизмов межпроцессного взаимодействия

  • Специфика обработки сигналов (signal handling)

  • Модуль 6. Процессы

  • Клонирование процессов — fork()

  • Замена исполняемого процесса — exec()

  • Зомби (zombies) — причины возникновения и способы их устранения

Модуль 7. Потоки

  • Потоки и процессы

  • Специфика построения многопоточных приложений (multithreading)

  • Досрочное завершение потока

Модуль 8. Потоки (продолжение)

  • Создание обработчика завершения потока

  • Средства синхронизации потоков (synchronize primitives)

  • Атрибуты потоков

Модуль 9. Демоны (службы)

  • Отличие демона от консольной утилиты

  • Специфика разработки демонов (daemons)

  • Создание демона использующего сетевые сокеты

Модуль 10. Консольный ввод-вывод

  • Специфика разработки консольных приложений

  • Предотвращение перенаправления вывода

  • Управление терминалом

  • Сокрытие пароля пользователя при аутентификации

  • Управление терминалом с помощью ESC-последовательностей

Модуль 11. Отображаемая память

  • Отображение обычного файла

  • Совместный доступ к файлу

  • Частные отображения

  • Другие применения mmap

Модуль 12. Домашнее задание

  • Специфика разработки 64-битных приложений

  • Использование библиотеки ncurses

Ведущий курса: Долин Сергей. Электронщик, разработчик ПО linux (прикладное, тестового ПО для железа, драйвера). Разработчик ПО для встраиваемых систем. Программист linux с 2011 года. Работал в ОАО "НИЦЭВТ", АО «Концерн «Системпром», ООО "ПРОСОФТ" (в дочерней компании "Доламант").

Basic Linux programming with GCC

Операционная система Linux давно занимает лидирующие позиции в программном обеспечении суперкомпьютеров, она занимает второе место в сегменте интернет-серверов и стремительно набирает популярность в корпоративном сегменте. Этому способствуют главные преимущества Linux по сравнению с коммерческими операционными системами - высокая экономическая эффективность, мобильность, гибкость, оптимальные условия для установки СУБД.

На нашем курсе «Linux (Ubuntu). Уровень 2. Программирование в Linux на C» Вы получите знания и навыки, необходимые для разработки программного обеспечения для стремительно набирающей популярность операционной системы Linux. Вы станете понимать процесс сборки ПО и специфики компилятора C из состава GCC. Вы научитесь разбираться в различиях между процессами и потоками, использовать многопоточность и ее специфики. Вы узнаете, кто такие «демоны» и в чем их отличие от прикладного программного обеспечения.

В Центре «Специалист» обучение Linux проводится на примере популярнейшего дистрибутива Ubuntu. Однако изучать Вы будете именно Linux, и после обучения в нашем Центре Вы легко сможете работать с любым дистрибутивом Linux: Debian, Mandriva, Red Hat, Mint, Alt Linux, Open SUSE, ASP Linux, МСВС и многие другие.

Программа курса соответствует требованиям профессионального стандарта «Программист».

Курс «Linux (Ubuntu). Уровень 2. Программирование в Linux на С » входит в комплексные программы подготовки системных администраторов и специалистов по безопасности Linux. Обучаясь по комплексной программе , Вы получаете скидку до 15% сразу на несколько курсов, входящих в программу. Каждая комплексная программа обучения Linux готовит к международной профессиональной сертификации

Многие начинающие кодеры бояться
программирования в Linux - нет виндовой простоты
и наглядности. Однако и для Linux существует
множество визуальных средств
программирования, и это не только клон Delphi.
Конечно, они не могут стать полноценной
заменой той же Visual Studio, однако вполне
помогают ускорить процесс разработки
программ.

NetBeans

Одна из лучших IDE сред. Предназначена для
работы с Java, с ее помощью можно
разрабатывать не только кросс-платформенные
Java программы, но и web-приложения, web-сервисы и
клиентов для них, J2ME программы и т.п. Может
работать в Windows, Linux, MacOS. IDE можно расширять
различными плагинами и аддонами, кои можно
найти на сайте. При этом - все бесплатно, то
есть на хаялву! В общем - бесспорный номер
один.

QT / KDevelop Designer

Еще одна мощная среда разработки на
платформе KDE и Gnome. Кросс-платформенные C++
приложения выходят только в путь. Для
некоммерческих программ Qt можно
использовать бесплатно, существует
практически для всех дистрибутивов.

Клон Visual Basic, причем не только в оформлении,
но и в конструкциях языка. Идеальное
средство для VB программистов, желающих
перейти на Linux. Простой и удобный интерфейс.
Доступ ко всем главным базам данным - MySQL,
PostgreSQL и т.д. Работает практически на всех
дистрибутивах.

WYSIWYG редактор для создания web-страниц. Во
многом напоминает редактор Macromedia или все
тот же FrontPage. Поддерживает автоматическую
работу с сайтом по FTP.

Python и Ruby IDE среда, делающая
программирование на языке довольно простым
и увлекательным. Написанная собственно на
Python.

Eclipse - вообще не IDE, а целая платформа для
различных приложений. В стандартную
поставку входят дополнительные плагины для
поддержки языка Java (JDT) и разработки
плагинов для Eclipse (PDE - Plugin Development Environment). Для
работы с другими языками должны быть
установлены специальные плагины - в Eclipse
можно работать практически на любом
доступном языке программирования. Еще одно
преимущество тоже относится к
расширяемости: гигантское количество
утилит (особенно для Java) теперь
поставляется и в виде плагинов для Eclipse,
например, Ant, JavaDoc, JUnit, JDepend, Check Style, Subversion.
Значит, нам не придется отказываться от
своей системы контроля версий, от своей
программы проверки качества кода и т.п.
Третье преимущество - то, что Eclipse является
кросс-платформенной средой, то есть
существуют версии для различных
операционных систем (чего не может
позволить себе та же Visual Studio).

JDeveloper

Платформа от Oracle - не с открытым кодом,
однако все равно бесплатная. Как ясно из
названия используется все та же кросс-платформенная
Java. Использует для работы Sun JDK, так что сама
Oracle никаких претензий к создаваемым
программам по идее иметь не будет.

Ну и наконец визуальная среда управления
проектами для Gnome Desktop. Не менее полезная
программа для программистов чем IDE.

Помню, когда я только начинал программировать, у меня возник вопрос: «Как скомпилировать программу на C в Ubuntu?» Для новичков это не легкая задача, как может показаться на первый взгляд.

Мой путь изучения C начался с бестселлера «Брайан Керниган, Деннис Ритчи, Язык программирования C, 2-е издание» . Там рассказывается как скомпилировать программу в операционной системе Unix, но этот способ не работает в Linux. Авторы книги выкрутились, написав следующее:

В других системах это процедура будет отличаться. Обратитесь к справочнику или специалисту за подробностями.

Побуду специалистом:) и расскажу в данной статье, как скомпилировать первые программы на C и заодно на C++ в терминале Ubuntu.

Текстовый редактор gedit

Для написания первых программ подойдет обычный, используемый по умолчанию в Ubuntu, текстовый редактор с подсветкой синтаксиса — gedit.

Рис. 1. Запуск текстового редактора.

Первой программой по традиции является «Hello, World!» , выводящее приветствие на экран:

#include int main(int argc, char **argv) { puts("Hello, world!"); return 0; }
Печатаем или копируем текст программы в gedit и сохраняем в файл Hello.c , например, на рабочий стол. Не самое лучше место для сохранения, но это позволит рассмотреть случай, когда в имени директории содержится пробел.


Рис. 2. Программа hello, World.

Компиляция программы на C

Теперь запускаем терминал, можно через Dash, а можно с помощью горячих клавиш + + . Здесь в начале установим инструменты сборки, куда входят необходимые компиляторы gcc для языка C и g++ для языка C++:

Sudo apt install build-essential
Для установки требуется ввести пароль, при вводе которого может сложиться впечатление, что ничего не происходит, но на самом деле терминал просто в целях безопасности не отображает символы.

Далее в терминале нам необходимо перейти в директорию, куда сохранили файл с текстом программы. Перемещение выполняется командой cd (англ. change directory — изменить каталог). Чтобы воспользоваться командой в начале пишется cd , затем через пробел путь, куда нужно перейти.

Для перехода на рабочий стол, команда будет следующей:

Cd ~/Рабочий\ стол
Обратите внимание на символ обратной косой черты \ в имени директории Рабочий стол. Обратная косая экранирует пробел, и сообщает команде cd , что пробел и следующие за ним символы являются частью имени. Символ ~ в начале пути обозначает путь до домашней папки пользователя.

Для просмотра содержимого директории применяется команда ls (сокращение от англ. list).

Команда компиляции для программы на C выглядит следующим образом:

Gcc -Wall -o hello hello.c
где:

  • gcc — компилятор для языка программирования C;
  • -Wall — ключ вывода всех предупреждений компилятора;
  • -o hello — с помощью ключа -o указывается имя выходного файла;
  • hello.c — имя нашего исходного файла, который компилируем.
Выполнив команду ls , увидим, что появилась наша скомпилированная программа hello , отмеченная цветом, обозначающим исполняемые программы.

В завершение запустим hello , вводом имени программы с префиксом./ :

./hello
Префикс./ сообщает терминалу о необходимости выполнить программу с заданным именем в текущем каталоге. (Точка — это условное название текущего каталога.)

Компиляция программы на С++

Программы на C++ компилируются аналогично, как и программы на C. «Hello, World!» на C++ можно написать так:

#include int main(int argc, char **argv) { std::cout << "Hello, World!" << std::endl; return 0; }
Сохраняем текст программы в файл под именем hello2.cpp . Таким образом, команда компилирования будет иметь вид:

G++ -Wall -o hello2 hello2.cpp
Для запуска результата вводим в терминале:

Заключение

Данный способ позволяет скомпилировать программу лишь из одного файла с исходным кодом. Но этого вполне достаточно, чтобы начать изучение языков программирования C/C++ по книгам или по статьям в интернете.

Более подробно об программировании в Ubuntu или в любом другом дистрибутиве Linux можно прочитать в книгах:

  • Иванов Н. Н. — Программирование в Linux. Самоучитель. — 2-е издание;
  • Нейл Метьэ, Ричард Стоунс — Основы программирования в Linux: Пер. с англ. — 4-е издание;
  • Колисниченко Д. Н. — Разработка Linux-приложений.
  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то