嵌入式Linux：Linux庫函數(shù)

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Linux庫函數(shù)簡介

Linux 提供了豐富的庫函數(shù)，涵蓋了各種領(lǐng)域，從文件操作到網(wǎng)絡(luò)編程、圖形界面、數(shù)學(xué)運(yùn)算等。這些庫函數(shù)大多數(shù)都是標(biāo)準(zhǔn)的 C 庫函數(shù)，同時也包括一些特定于 Linux 系統(tǒng)的庫。

Linux庫函數(shù)通常以動態(tài)庫文件（.so）的形式提供，存放在根文件系統(tǒng)的 /lib 目錄下。

Linux庫函數(shù)構(gòu)建于系統(tǒng)調(diào)用之上，盡管有些庫函數(shù)并不調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用。例如，一些字符串處理函數(shù)（strlen()、strcat()、memcpy()、memset()、strchr() 等）。

但是，其他庫函數(shù)可能會使用系統(tǒng)調(diào)用來完成實際的操作，例如 fopen 內(nèi)部調(diào)用了系統(tǒng)調(diào)用 open() 來打開文件，fread() 利用了系統(tǒng)調(diào)用 read() 來讀取文件，fwrite() 則使用了系統(tǒng)調(diào)用 write() 來寫文件。

Linux 內(nèi)核提供了一系列系統(tǒng)調(diào)用供應(yīng)用層使用，直接使用系統(tǒng)調(diào)用是一種方法。然而，有些系統(tǒng)調(diào)用使用起來不夠方便，因此引入了 C 語言庫。這些庫函數(shù)的設(shè)計旨在提供比底層系統(tǒng)調(diào)用更方便、更易用、更具可移植性的調(diào)用接口。它們之間的區(qū)別如下：

• 庫函數(shù)屬于應(yīng)用層，而系統(tǒng)調(diào)用是內(nèi)核提供給應(yīng)用層的編程接口，屬于系統(tǒng)內(nèi)核的一部分。

• 庫函數(shù)運(yùn)行在用戶空間，而調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用會導(dǎo)致從用戶空間（用戶態(tài)）陷入到內(nèi)核空間（內(nèi)核態(tài)）。

• 庫函數(shù)通常具有緩存，而系統(tǒng)調(diào)用是無緩存的，因此在性能和效率上，庫函數(shù)通常優(yōu)于系統(tǒng)調(diào)用。

• 可移植性方面，庫函數(shù)相對于系統(tǒng)調(diào)用具有更好的可移植性。由于不同操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用定義、功能、參數(shù)列表、返回值等通常不同，C 語言庫函數(shù)在不同操作系統(tǒng)之間的接口定義幾乎相同，因此具有更好的可移植性。

盡管從實現(xiàn)者的角度來看，系統(tǒng)調(diào)用與庫函數(shù)存在根本的區(qū)別，但從用戶使用的角度來看，這些區(qū)別并不重要。對于應(yīng)用編程者來說，它們都是 C 語言函數(shù)。在實際應(yīng)用編程中，庫函數(shù)和系統(tǒng)調(diào)用都會被使用。因此，從用戶的角度來看，將它們視為 C 函數(shù)即可，無需過分區(qū)分它們之間的差異。

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標(biāo)準(zhǔn)C語言庫函數(shù)

在Linux系統(tǒng)下，使用的C語言庫主要是GNU C語言函數(shù)庫，也被稱為glibc。它是Linux下的標(biāo)準(zhǔn)C語言函數(shù)庫，為開發(fā)者提供了豐富的函數(shù)集，涵蓋了輸入輸出、字符串處理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、文件操作等多個領(lǐng)域。

網(wǎng)站：https://sourceware.org/glibc/

glibc 源碼的獲取方式很簡單，直接直接從 git 倉庫下載，也可以通過 ftp 下載：