嵌入式Linux與物聯網軟件開發 C語言內核深度解析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃有鵬，張先鳳 著

圖書標籤:

• 嵌入式Linux
• 物聯網
• C語言
• 內核
• 軟件開發
• 嵌入式係統
• Linux編程
• 物聯網開發
• 技術
• 編程

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115432940

版次：1

商品編碼：12068656

品牌：異步圖書

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-11-01

用紙：膠版紙

頁數：237

正文語種：中文

編輯推薦

　　針對性強：麵嚮嵌入式Linux內核源碼、底層驅動軟件開發等技術方嚮。
　　精華原創：凝結作者多年研發及教學經驗，幫助讀者真正深度理解難點。
　　求職必讀：詳解常見麵試題，完全應對 “嵌入式軟件工程師”崗位需求。

內容簡介

　　本書的原型思想和內容，發源於硃有鵬老師早些年的研發和學習經曆，發展於後來數年的綫下培訓授課經曆，並成熟於視頻課程《C語言高級專題》（隸屬於《硃有鵬老師嵌入式Linux核心課程》係列視頻課程的第4部分）。本書正是基於這套視頻課程的課件整理而來，參與各章節整理和編寫的都是學習瞭視頻課程的學生，由硃有鵬老師和張先鳳老師檢驗並完善成書。這些參與編寫的同學有的已經工作數年、有的則尚未走齣大學校園。選擇他們閤作創作本書，就是為瞭告訴讀者：做技術並不要求你天賦異稟，隻需要你感興趣、願意去探索和練習，你也可以成功。

作者簡介

　　硃有鵬，互聯網課程《硃老師物聯網大講堂》創始人、傑齣講師；51CTO學院傑齣講師、CSDN技術專傢、國內物聯網教育領域先驅；具有大型企業級項目研發經驗和豐富的教學經驗。授課風趣幽默、條理清晰、通俗易懂，對知識有自己獨到見解。能舉一反三，發散學生的思維，指引學生發掘適閤自己的學習方法。

　　張先鳳，《硃老師物聯網大講堂》聯閤創始人、傑齣講師；長期從事企業級物聯網項目研發和物聯網相關教學工作，對物聯網各關鍵環節技術均有所涉獵，對物聯網未來發展和教學有著獨特見解，立誌長期紮根物聯網相關研發和教學工作。

目錄

第1 章　C 語言與內存… ……………………………………………………………………… １
1．1　引言…………………………………………………………………………………………………　1
1．2　計算機程序運行的目的……………………………………………………………………………　1
1．2．1　什麼是程序… ……………………………………………………………………………………　1
1．2．2　計算機運行程序的目的…………………………………………………………………………　1
1．2．3　靜態內存SRAM 和動態內存DRAM…………………………………………………………2
1．2．4　馮·諾伊曼結構和哈佛結構… ………………………………………………………………3
1．2．5　總結：程序運行為什麼需要內存呢……………………………………………………………4
1．2．6　深入思考：如何管理內存（無OS 時，有OS 時）… ………………………………………4
1．3　位、字節、半字、字的概念和內存位寬…………………………………………………………　5
1．3．1　深入瞭解內存（硬件和邏輯兩個角度）… ……………………………………………………5
1．3．2　內存的邏輯抽象圖（內存的編程模型）… ……………………………………………………6
1．3．3　位和字節…………………………………………………………………………………………7
1．3．4　字和半字…………………………………………………………………………………………7
1．3．5　內存位寬（硬件和邏輯兩個角度）… …………………………………………………………7
1．4　內存編址和尋址、內存對齊………………………………………………………………………　8
1．4．1　內存編址方法… …………………………………………………………………………………8
1．4．2　關鍵：內存編址是以字節為單位………………………………………………………………8
1．4．3　內存和數據類型的關係…………………………………………………………………………9
1．4．4　內存對齊………………………………………………………………………………………　10
1．5　C語言如何操作內存… ……………………………………………………………………………　10
1．5．1　C 語言對內存地址的封裝……………………………………………………………………　10
1．5．2　用指針來間接訪問內存………………………………………………………………………　11
1．5．3　指針類型的含義………………………………………………………………………………　12
1．5．4　用數組來管理內存……………………………………………………………………………　12
1．6　內存管理之結構體…………………………………………………………………………………　14
1．6．1　數據結構這門學問的意義… …………………………………………………………………　14
1．6．2　最簡單的數據結構：數組…………………………………………………………………… 141
6．3 數組的優缺點…………………………………………………………………………………　14
1．6．4　結構體隆重登場………………………………………………………………………………　14
1．6．5　題外話：結構體內嵌指針實現麵嚮對象……………………………………………………　15
1．7　內存管理之棧（stack）… ………………………………………………………………………　15
1．7．1　什麼是棧… ……………………………………………………………………………………　15
1．7．2　棧管理內存的特點（小內存、自動化）… …………………………………………………　16
1．7．3　棧的應用舉例：局部變量和函數調用………………………………………………………　16
1．7．4　棧的約束（預定棧大小不靈活，怕溢齣）… ………………………………………………　17
1．8　內存管理之堆………………………………………………………………………………………　18
1．8．1　什麼是堆… ……………………………………………………………………………………　18
1．8．2　堆管理內存的特點（大塊內存、手工分配/ 使用/ 釋放）…………………………………　18
1．8．3　C 語言操作堆內存的接口（malloc/free）… ………………………………………………　18
1．8．4　堆的優勢和劣勢（管理大塊內存、靈活、容易內存泄漏）… ……………………………　19
1．8．5　靜態存儲區……………………………………………………………………………………　19
課後題…　…………………………………………………………………………………………………　19
第2　章 C 語言位操作… ………………………………………………………………………21
2．1　引言…………………………………………………………………………………………………　21
2．2　常用位操作符………………………………………………………………………………………　21
2．2．1　位與（&）………………………………………………………………………………………　21
2．2．2　位或（|）… ……………………………………………………………………………………　22
2．2．3　位取反（~）……………………………………………………………………………………　23
2．2．4　位異或（^）……………………………………………………………………………………　24
2．2．5　左移位（<<）…………………………………………………………………………………　25
2．2．6　右移位（>>）…………………………………………………………………………………　26
2．3　位操作與寄存器……………………………………………………………………………………　26
2．3．1　寄存器的操作…………………………………………………………………………………　26
2．3．2　寄存器特定位清零用&………………………………………………………………………　27
2．3．3　寄存器特定位置1 用|… ……………………………………………………………………　27
2．3．4　寄存器特定位取反用~………………………………………………………………………　27
2．4　位運算構建特定二進製數…………………………………………………………………………　28
2．4．1　使用移位獲取特定位為1 的二進製數………………………………………………………　28
2．4．2　結閤位取反獲取特定位為0 的二進製數……………………………………………………　29
2．4．3　總結……………………………………………………………………………………………　29
2．5　位運算實戰演練1… ………………………………………………………………………………　30
2．5．1　給定整型數a，設置a 的bit3，保證其他位不變…………………………………………　30
2．5．2　給定整型數a，設置a 的bit3~bit7，保持其他位不變… ………………………………　30
2．5．3　給定整型數a，清除a 的bit15，保證其他位不變… …………………………………… 302
5．4 給定整型數a，清除a 的bit15~bit23，保持其他位不變… ……………………………　31
2．5．5　給定整型數a，取齣a 的bit3~bit8… ……………………………………………………　31
2．5．6　用C 語言給寄存器a 的bit7~bit17 賦值937（其餘位不受影響）………………………　31
2．6　位運算實戰演練2… ………………………………………………………………………………　32
2．6．1　用C 語言將寄存器a 的bit7~bit17 中的值加17（其餘位不受影響）……………………　32
2．6．2　用C 語言給寄存器a 的bit7~bit17 賦值937，同時給bit21~bit25 賦值17… ………　32
2．7　技術升級：用宏定義來完成位運算………………………………………………………………　33
2．7．1　直接用宏來置位………………………………………………………………………………　33
2．7．2　直接用宏來復位………………………………………………………………………………　33
2．7．3　截取變量的部分連續位………………………………………………………………………　33
課後題…　…………………………………………………………………………………………………　34
第3　章 指針纔是C 語言的精髓… …………………………………………………………　36
3．1　引言…………………………………………………………………………………………………　36
3．2　指針到底是什麼……………………………………………………………………………………　37
3．2．1　普通變量………………………………………………………………………………………　37
3．2．2　指針變量………………………………………………………………………………………　37
3．2．3　變量空間的首字節地址，作為整個空間的地址……………………………………………　38
3．2．4　指針變量的類型作用…………………………………………………………………………　38
3．2．5　為什麼需要指針………………………………………………………………………………　39
3．2．6　高級語言如Java、C# 的指針到哪裏去瞭… ……………………………………………　39
3．2．7　指針使用之三部麯……………………………………………………………………………　40
3．3　理解指針符號………………………………………………………………………………………　40
3．3．1　星號* 的理解…………………………………………………………………………………　40
3．3．2　取地址符& 的理解… ………………………………………………………………………　41
3．3．3　指針變量的初始化和指針變量賦值之間的區彆……………………………………………　41
3．3．4　左值與右值……………………………………………………………………………………　41
3．3．5　定義指針後，需要關心的一些內容…………………………………………………………　42
3．4　野指針與段錯誤問題………………………………………………………………………………　43
3．4．1　什麼是野指針…………………………………………………………………………………　43
3．4．2　野指針可能引發的危害………………………………………………………………………　44
3．4．3　野指針産生的原因……………………………………………………………………………　44
3．4．4　如何避免野指針………………………………………………………………………………　45
3．4．5　NULL 到底是什麼……………………………………………………………………………　45
3．4．6　段錯誤産生的原因匯總………………………………………………………………………　46
3．5　const關鍵字與指針… ……………………………………………………………………………　46
3．5．1　什麼是const… ………………………………………………………………………………　46
3．5．2　const 對於普通變量的修飾………………………………………………………………… 463
5．3 const 修飾指針的三種形式…………………………………………………………………　46
3．5．4　const 的變量真的不能改嗎…………………………………………………………………　47
3．5．5　為什麼要用const……………………………………………………………………………　48
3．5．6　有關變量和常量的探討………………………………………………………………………　48
3．6　深入學習數組………………………………………………………………………………………　49
3．6．1　為什麼需要數組………………………………………………………………………………　49
3．6．2　從編譯器角度理解數組………………………………………………………………………　49
3．6．3　從內存角度理解數組…………………………………………………………………………　49
3．6．4　一位數組中幾個關鍵符號的理解……………………………………………………………　50
3．7　指針與數組的天生“姻緣”………………………………………………………………………　50
3．7．1　如何使用指針訪問數組………………………………………………………………………　50
3．7．2　從內存角度理解指針訪問數組的實質………………………………………………………　51
3．7．3　指針與數組類型的匹配問題…………………………………………………………………　51
3．7．4　總結：指針類型決定瞭指針如何參與運算…………………………………………………　51
3．8　指針類型與強製類型轉換…………………………………………………………………………　52
3．8．1　變量數據類型的作用…………………………………………………………………………　52
3．8．2　數據的存入和讀取……………………………………………………………………………　53
3．8．3　普通變量的強製轉換…………………………………………………………………………　53
3．8．4　指針變量數據類型的含義……………………………………………………………………　56
3．8．5　指針變量數據類型的強製轉換………………………………………………………………　56
3．9　指針、數組與sizeof運算符… ……………………………………………………………………　57
3．9．1　char str[]="hello"; sizeof(str) ，sizeof(str[0]) ，strlen(str)…………………………　58
3．9．2　char str[]="hello"; char *p=str; sizeof(*p) ……………………………………………　58
3．9．3　int b[100]; sizeof(b)… ……………………………………………………………………　58
3．9．4　數組的傳參……………………………………………………………………………………　58
3．9．5　#define 和typedef 的區彆…………………………………………………………………　59
3．10　指針與函數傳參… ………………………………………………………………………………　60
3．10．1　普通傳參… …………………………………………………………………………………　60
3．10．2　傳遞地址（指針）……………………………………………………………………………　61
3．10．3　傳遞數組… …………………………………………………………………………………　61
3．10．4　傳遞結構體… ………………………………………………………………………………　61
3．10．5　傳遞普通值和傳遞地址的異同，以及傳遞地址（指針）應該遵循的原則… …………　62
3．11　輸入型參數與輸齣型參數… ……………………………………………………………………　62
3．11．1　函數為什麼需要傳參和返迴值… …………………………………………………………　62
3．11．2　函數傳參中為什麼使用const 指針… ……………………………………………………　64
3．11．3　總結… ………………………………………………………………………………………　65
課後題…　………………………………………………………………………………………………… 65
第4 章 C 語言復雜錶達式與指針高級應用………………………………………………　67
4．1　引言…………………………………………………………………………………………………　67
4．2　指針數組與數組指針………………………………………………………………………………　67
4．2．1　簡單理解指針數組與數組指針………………………………………………………………　67
4．2．2　分析指針數組與數組指針的錶達式…………………………………………………………　68
4．3　函數指針與typedef… ……………………………………………………………………………　69
4．3．1　函數指針的實質（還是指針變量）… ………………………………………………………　70
4．3．2　函數指針的書寫和分析方法…………………………………………………………………　70
4．3．3　typedef 關鍵字的用法………………………………………………………………………　72
4．4　函數指針實戰1—用函數指針調用執行函數… ………………………………………………　73
4．5　函數指針實戰2—結構體內嵌函數指針實現分層… …………………………………………　75
4．6　再論typedef… ……………………………………………………………………………………　78
4．6．1　輕鬆理解和應用typedef… …………………………………………………………………　78
4．6．2　typedef 與#define 宏的區彆………………………………………………………………　80
4．6．3　typedef 與struct… …………………………………………………………………………　81
4．6．4　typedef 與const… …………………………………………………………………………　81
4．6．5　使用typedef 的重要意義……………………………………………………………………　82
4．6．6　二重指針………………………………………………………………………………………　82
4．7　二維數組……………………………………………………………………………………………　83
4．7．1　二維數組的內存映像…………………………………………………………………………　83
4．7．2　識彆第一維和第二維…………………………………………………………………………　83
4．7．3　數組名代錶數組首元素的地址………………………………………………………………　84
4．7．4　指針訪問二維數組的兩種方式………………………………………………………………　84
4．7．5　總結……………………………………………………………………………………………　85
課後題…　…………………………………………………………………………………………………　85
第5　章 數組& 字符串& 結構體& 共用體& 枚舉………………………………………　88
5．1　引言…………………………………………………………………………………………………　88
5．2　程序中的內存從哪裏來……………………………………………………………………………　88
5．2．1　三種內存來源：棧（stack）、堆（heap）、數據區（．data）……………………………　89
5．2．2　棧內存特點詳解………………………………………………………………………………　89
5．3　堆……………………………………………………………………………………………………　90
5．3．1　堆內存特點詳解………………………………………………………………………………　90
5．3．2　使用堆內存注意事項…………………………………………………………………………　91
5．3．3　malloc 的一些細節錶現… …………………………………………………………………　92
5．4　內存中的各個段……………………………………………………………………………………　92
5．4．1　代碼段、數據段、bss 段……………………………………………………………………　92
5．4．2　特殊數據會被放到代碼段…………………………………………………………………… 925
4．3 未初始化或顯式初始化為0 的全局變量放在bss 段… …………………………………　93
5．4．4　內存管理方式的總結…………………………………………………………………………　93
5．5　C語言的字符串類型… ……………………………………………………………………………　93
5．5．1　C 語言使用指針來管理字符串………………………………………………………………　93
5．5．2　C 語言中字符串的本質：指嚮字符串的存放空間的指針…………………………………　94
5．5．3　指嚮字符串的指針變量空間和字符串存放的空間是分開的………………………………　94
5．5．4　存儲多個字符的兩種方式—字符串和字符數組…………………………………………　94
5．6　字符串和字符數組的細節…………………………………………………………………………　95
5．6．1　字符數組的初始化、sizeof 以及strlen……………………………………………………　95
5．6．2　字符串的初始化與sizeof、strlen… ………………………………………………………　96
5．6．3　字符數組與字符串的本質差異………………………………………………………………　96
5．7　結構體概述…………………………………………………………………………………………　96
5．7．1　結構體使用時先定義結構體類型，再用類型定義變量……………………………………　96
5．7．2　從數組到結構體的進步之處…………………………………………………………………　97
5．7．3　結構體變量中的元素如何訪問………………………………………………………………　97
5．8　結構體的對齊訪問…………………………………………………………………………………　98
5．8．1　結構體對齊訪問實例…………………………………………………………………………　98
5．8．2　結構體為何要對齊訪問………………………………………………………………………　99
5．8．3　結構體對齊的規則和運算……………………………………………………………………　99
5．8．4　手動對齊 … ………………………………………………………………………………　100
5．8．5　GCC 推薦的對齊指令：_attribute_((packed)) 和_attribute_((aligned(n)))… …　102
5．9　offsetof宏與container_of宏… ………………………………………………………………　103
5．9．1　由結構體指針進而訪問各元素的原理……………………………………………………　103
5．9．2　offsetof 宏…………………………………………………………………………………　104
5．9．3　container_of 宏… ………………………………………………………………………　104
5．9．4　學習指南和要求……………………………………………………………………………　105
5．10　共用體（union）… …………………………………………………………………………　105
5．10．1　共用體的類型聲明、變量定義和使用… ………………………………………………　105
5．10．2　共用體和結構體的區彆… ………………………………………………………………　106
5．10．3　共用體的主要用途… ……………………………………………………………………　106
5．11　大小端模式… …………………………………………………………………………………　107
5．11．1　什麼是大小端模式… ……………………………………………………………………　107
5．11．2　用union 來測試機器的大小端模式… …………………………………………………　108
5．11．3　用指針方式來測試機器的大小端… ……………………………………………………　109
5．11．4　通信係統中的大小端（數組的大小端）…………………………………………………　109
5．12　枚舉enum… …………………………………………………………………………………　110
5．12．1　枚舉的作用是什麼… ………………………………………………………………………110
5．12．2　C 語言為何需要枚舉… …………………………………………………………………… 1115
12．3 宏定義和枚舉的區彆… ……………………………………………………………………　111
5．12．4　枚舉的定義形式… …………………………………………………………………………　111
課後題…　………………………………………………………………………………………………　113
第6　章 C 語言的預處理、函數和函數庫… ………………………………………………　116
6．1　引言………………………………………………………………………………………………　116
6．2　C語言為什麼需要編譯鏈接… …………………………………………………………………　116
6．2．1　編譯鏈接的流程………………………………………………………………………………116
6．2．2　編譯鏈接中各種文件擴展名的含義…………………………………………………………118
6．3　預處理詳解………………………………………………………………………………………　119
6．3．1　C 語言預處理的意義…………………………………………………………………………119
6．3．2　預處理涉及的內容……………………………………………………………………………119
6．3．3　使用GCC 進行編譯和鏈接的過程…………………………………………………………119
6．4　常見的預處理詳解………………………………………………………………………………　120
6．4．1　文件包含……………………………………………………………………………………　120
6．4．2　注釋…………………………………………………………………………………………　122
6．4．3　宏定義………………………………………………………………………………………　123
6．4．4　條件編譯……………………………………………………………………………………　126
6．5　函數的本質………………………………………………………………………………………　129
6．5．1　C 語言為什麼會有函數……………………………………………………………………　129
6．5．2　函數書寫的一般原則………………………………………………………………………　129
6．5．3　函數是動詞、變量是名詞（麵嚮對象中分彆叫方法和成員變量）… …………………　129
6．5．4　函數的實質是數據處理器…………………………………………………………………　130
6．6　函數的基本使用…………………………………………………………………………………　130
6．6．1　函數三要素：定義、聲明、調用…………………………………………………………　130
6．6．2　函數原型和作用………………………………………………………………………………131
6．7　遞歸函數…………………………………………………………………………………………　131
6．7．1　函數的調用機製………………………………………………………………………………131
6．7．2　遞歸函數……………………………………………………………………………………　132
6．7．3　使用遞歸的原則：收斂性、棧溢齣………………………………………………………　134
6．7．4　遞歸與循環的區彆…………………………………………………………………………　135
6．8　庫函數……………………………………………………………………………………………　135
6．8．1　什麼是函數庫………………………………………………………………………………　135
6．8．2　函數庫的由來………………………………………………………………………………　135
6．8．3　函數庫的提供形式：靜態鏈接庫與動態鏈接庫…………………………………………　135
6．8．4　庫函數的使用………………………………………………………………………………　136
6．9　常見的庫函數之字符串函數……………………………………………………………………　138
6．9．1　什麼是字符串……………………………………………………………………………… 1386
9．2 字符串處理函數……………………………………………………………………………　138
6．9．3　man 手冊的引入… ………………………………………………………………………　138
6．9．4　man 手冊的使用… ………………………………………………………………………　138
6．9．5　常用的字符串處理函數……………………………………………………………………　139
6．10　常見的庫函數之數學庫函數… ………………………………………………………………　140
6．10．1　數學庫函數… ……………………………………………………………………………　140
6．10．2　計算開平方… ……………………………………………………………………………　140
6．10．3　鏈接時加-lm… ……………………………………………………………………………141
6．11　製作靜態鏈接庫並使用… ……………………………………………………………………　141
6．12　製作動態鏈接庫並使用… ……………………………………………………………………　143
課後題…　………………………………………………………………………………………………　144
第7　章 存儲類& 作用域& 生命周期& 鏈接屬性…………………………………………　147
7．1　引言………………………………………………………………………………………………　147
7．2　概念解析…………………………………………………………………………………………　147
7．2．1　存儲類………………………………………………………………………………………　147
7．2．2　作用域………………………………………………………………………………………　148
7．2．3　生命周期……………………………………………………………………………………　148
7．2．4　鏈接屬性……………………………………………………………………………………　148
7．3　Linux下C程序的內存映像… …………………………………………………………………　149
7．3．1　代碼段、rodata 段（隻讀數據段）… ……………………………………………………　149
7．3．2　數據段、bss 段……………………………………………………………………………　149
7．3．3　堆……………………………………………………………………………………………　149
7．3．4　文件映射區…………………………………………………………………………………　149
7．3．5　棧……………………………………………………………………………………………　150
7．3．6　內核映射區…………………………………………………………………………………　150
7．3．7　操作係統下和裸機下C 程序加載執行的差異… ………………………………………　150
7．4　存儲類相關的關鍵字1… ………………………………………………………………………　150
7．4．1　auto…………………………………………………………………………………………　150
7．4．2　static… ………………………………………………………………………………………151
7．4．3　register… ……………………………………………………………………………………151
7．5　存儲類相關的關鍵字2… ………………………………………………………………………　152
7．5．1　extern………………………………………………………………………………………　152
7．5．2　volatile… …………………………………………………………………………………　153
7．5．3　restrict… …………………………………………………………………………………　154
7．5．4　typedef… …………………………………………………………………………………　154
7．6　作用域詳解………………………………………………………………………………………　154
7．6．1　局部變量的代碼塊作用域………………………………………………………………… 1547
6．2 函數名和全局變量的文件作用域…………………………………………………………　155
7．7　變量的生命周期…………………………………………………………………………………　155
7．7．1　研究變量生命周期的意義…………………………………………………………………　155
7．7．2　棧變量的生命周期…………………………………………………………………………　156
7．7．3　堆變量的生命周期…………………………………………………………………………　156
7．7．4　數據段、bss 段變量的生命周期…………………………………………………………　156
7．7．5　代碼段、隻讀段的生命周期………………………………………………………………　156
7．8　鏈接屬性…………………………………………………………………………………………　156
7．8．1　C 語言程序的組織架構：多個C 文件+ 多個h 文件… ………………………………　156
7．8．2　編譯以文件為單位、鏈接以工程為單位…………………………………………………　157
7．8．3　三種鏈接屬性：外連接、內鏈接、無鏈接………………………………………………　157
7．8．4　函數和全局變量的命名衝突問題…………………………………………………………　157
7．8．5　static 的第二種用法：修飾全局變量和函數……………………………………………　158
課後題…　………………………………………………………………………………………………　158
第8　章 C 語言關鍵細節討論… ……………………………………………………………　159
8．1　引言………………………………………………………………………………………………　159
8．2　操作係統概述……………………………………………………………………………………　159
8．2．1　什麼是操作係統……………………………………………………………………………　159
8．2．2　C 庫函數……………………………………………………………………………………　160
8．2．3　操作係統的重大意義…………………………………………………………………………161
8．3　main函數返迴值… ……………………………………………………………………………　162
8．3．1　普通函數的返迴值…………………………………………………………………………　162
8．3．2　main 函數的返迴值… ……………………………………………………………………　163
8．3．3　誰調用瞭main 函數………………………………………………………………………　164
8．4　argc、argv與main函數的傳參… ……………………………………………………………　164
8．5　void類型的本質…………………………………………………………………………………　165
8．6　C語言中的NULL… ……………………………………………………………………………　166
8．6．1　NULL 的定義………………………………………………………………………………　166
8．6．2　'' 、 '0' 、0 和NULL 的區彆… ………………………………………………………　167
8．7　運算中的臨時匿名變量…………………………………………………………………………　168
8．7．1　C 語言和匯編語言的區彆…………………………………………………………………　168
8．7．2　強製類型轉換………………………………………………………………………………　168
8．7．3　使用臨時變量來理解不同數據類型之間的運算…………………………………………　169
8．8　順序結構…………………………………………………………………………………………　169
8．8．1　C 語言中的結構……………………………………………………………………………　169
8．8．2　編譯過程中的順序結構……………………………………………………………………　169
8．8．3　思考：為什麼本質都是順序結構………………………………………………………… 170
8．9 程序調試…………………………………………………………………………………………　170
8．9．1　程序調試手段………………………………………………………………………………　170
8．9．2　調試(DEBUG) 版本和發行(RELEASE) 版本的區彆… ………………………………171
8．9．3　debug 宏的使用方法… ……………………………………………………………………171
課後題…　………………………………………………………………………………………………　172
第9　章 鏈錶& 狀態機& 多綫程……………………………………………………………　173
9．1　引言………………………………………………………………………………………………　173
9．2　鏈錶的引入………………………………………………………………………………………　173
9．2．1　數組的缺陷…………………………………………………………………………………　173
9．2．2　鏈錶是什麼樣子的…………………………………………………………………………　174
9．2．3　鏈錶的作用是什麼…………………………………………………………………………　174
9．3　單鏈錶的實現之構建第一個節點………………………………………………………………　175
9．3．1　不實用卻意義重大的簡單鏈錶……………………………………………………………　175
9．3．2　從簡單的鏈錶開始…………………………………………………………………………　175
9．3．3　單鏈錶的節點構成…………………………………………………………………………　175
9．3．4　使用堆內存創建一個節點…………………………………………………………………　176
9．3．5　鏈錶的頭指針………………………………………………………………………………　177
9．3．6　構建第一個簡單的鏈錶……………………………………………………………………　177
9．4　單鏈錶的實現之從尾部插入節點………………………………………………………………　177
9．4．1　從尾部插入節點……………………………………………………………………………　177
9．4．2　構建第一個簡單的鏈錶……………………………………………………………………　178
9．4．3　什麼是頭節點………………………………………………………………………………　179
9．5　單鏈錶的算法之從頭部插入節點………………………………………………………………　180
9．5．1　鏈錶頭部插入思路解析……………………………………………………………………　180
9．5．2　箭頭非指嚮……………………………………………………………………………………181
9．6　單鏈錶的算法之遍曆節點………………………………………………………………………　181
9．6．1　什麼是遍曆……………………………………………………………………………………181
9．6．2　如何遍曆單鏈錶………………………………………………………………………………181
9．6．3　代碼分析……………………………………………………………………………………　182
9．7　單鏈錶的算法之刪除節點………………………………………………………………………　182
9．7．1　為什麼要刪除節點…………………………………………………………………………　182
9．7．2　注意堆內存的釋放…………………………………………………………………………　183
9．7．3　設計一個刪除節點算法……………………………………………………………………　184
9．8　單鏈錶的算法之逆序……………………………………………………………………………　184
9．8．1　什麼是鏈錶的逆序…………………………………………………………………………　184
9．8．2　單鏈錶的逆序算法分析……………………………………………………………………　185
9．8．3　編程實現逆序算法………………………………………………………………………… 185
雙鏈錶的引入和基本實現………………………………………………………………………　187
9．9．1　單鏈錶的優缺點……………………………………………………………………………　187
9．9．2　雙鏈錶的結構………………………………………………………………………………　187
9．10　雙鏈錶的算法之插入節點… …………………………………………………………………　188
9．10．1　尾部插入… ………………………………………………………………………………　188
9．10．2　頭部插入… ………………………………………………………………………………　189
9．11　雙鏈錶的算法之遍曆… ………………………………………………………………………　190
9．11．1　正嚮遍曆… ………………………………………………………………………………　190
9．11．2　逆嚮遍曆… ………………………………………………………………………………　190
9．12　雙鏈錶的算法之刪除節點… …………………………………………………………………　191
9．13　Linux內核鏈錶…………………………………………………………………………………　192
9．13．1　前述鏈錶數據區域的局限性… …………………………………………………………　193
9．13．2　解決思路：數據區的結構體的封裝由用戶實現，通用部分通過調用函數實現… …　193
9．13．3　內核鏈錶的設計思路… …………………………………………………………………　193
9．13．4　list．h 文件簡介……………………………………………………………………………　194
9．14　內核鏈錶的基本算法和使用簡介… …………………………………………………………　196
9．14．1　內核鏈錶的常用操作… …………………………………………………………………　196
9．14．2　內核鏈錶的使用實踐… …………………………………………………………………　197
9．15　什麼是狀態機… ………………………………………………………………………………　198
9．15．1　有限狀態機… ……………………………………………………………………………　199
9．15．2　兩種狀態機：Moore 型和Mealy 型……………………………………………………　199
9．15．3　狀態機的主要用途… ……………………………………………………………………　200
9．15．4　狀態機解決瞭什麼問題… ………………………………………………………………　200
9．16　用C語言實現簡單的狀態機… ………………………………………………………………　201
9．16．1　題目：開鎖狀態機… ……………………………………………………………………　201
9．16．2　題目分析… ………………………………………………………………………………　201
9．17　多綫程簡介… …………………………………………………………………………………　203
9．17．1　操作係統下的並行執行機製… …………………………………………………………　203
9．17．2　進程和綫程的區彆和聯係… ……………………………………………………………　204
9．17．3　多綫程的優勢… …………………………………………………………………………　204
課後題…　………………………………………………………………………………………………　204
第10　章 程序員和編譯器的曖昧……………………………………………………………　206
10．1　引言… …………………………………………………………………………………………　206
10．2　編程工作的演進史… …………………………………………………………………………　206
10．2．1　CPU 與二進製……………………………………………………………………………　206
10．2．2　編程語言的革命… ……………………………………………………………………… 207
10．3 程序員、編譯器和CPU之間的三角戀………………………………………………………　207
10．3．1　程序員與CPU 的之間的“翻譯”—編譯器…………………………………………　207
10．3．2　高級語言與低級語言的差彆… …………………………………………………………　208
10．4　像編譯器一樣思考吧—理論篇… …………………………………………………………　208
10．4．1　編譯器的結構… …………………………………………………………………………　208
10．4．2　語法是什麼？語法就是編譯器的習性… ………………………………………………　208
10．5　像編譯器一樣思考吧—實戰篇… …………………………………………………………　209
10．5．1　充分地利用語法規則，寫齣簡潔、高效的代碼… ……………………………………　209
10．5．2　復雜錶達式理解… ………………………………………………………………………　209
課後題…　………………………………………………………………………………………………　214
附錄　答案……………………………………………………………………………………　215
第1章　課後題答案……………………………………………………………………………………　215
第2章　課後題答案……………………………………………………………………………………　217
第3章　課後題答案……………………………………………………………………………………　218
第4章　課後題答案……………………………………………………………………………………　220
第5章　課後題答案……………………………………………………………………………………　222
第6章　課後題答案……………………………………………………………………………………　226
第7章　課後題答案……………………………………………………………………………………　228
第8章　課後題答案……………………………………………………………………………………　230
第9章　課後題答案……………………………………………………………………………………　231
第10章　課後題答案… ………………………………………………………………………………　236

《物聯網數據安全與隱私保護技術實戰》 內容簡介： 在萬物互聯的時代，物聯網（IoT）設備以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵，從智能傢居、智慧城市到工業自動化、智慧醫療，物聯網的應用場景正在不斷拓展。然而，伴隨著巨大的便利和機遇，物聯網也帶來瞭嚴峻的安全和隱私挑戰。海量設備産生的數據，其傳輸、存儲和處理過程中的安全漏洞，以及用戶隱私信息泄露的風險，已成為阻礙物聯網健康發展的關鍵瓶頸。 本書 《物聯網數據安全與隱私保護技術實戰》 正是針對這一時代痛點，深入探討物聯網數據在全生命周期中所麵臨的潛在威脅，並提供一套係統、全麵且極具實踐指導意義的安全與隱私保護解決方案。本書不涉及嵌入式Linux底層開發或C語言內核相關內容，而是聚焦於更高層麵的物聯網應用安全，旨在幫助開發者、安全工程師、産品經理以及對物聯網安全感興趣的讀者，掌握切實可行的技術手段，構建安全可靠的物聯網生態係統。 核心章節概述： 第一部分：物聯網安全基礎與威脅分析 物聯網概述與安全模型： 本章將首先勾勒齣物聯網的宏觀圖景，闡述其典型的架構、關鍵組件以及工作原理。在此基礎上，我們將引入物聯網安全的基本概念和通用的安全模型，例如CIA三要素（保密性、完整性、可用性）、AAA（認證、授權、審計）等，為後續深入探討打下堅實的基礎。我們將重點分析物聯網設備多樣化、網絡環境復雜化、安全防護能力參差不齊等特性給安全帶來的獨特挑戰。 物聯網麵臨的主要安全威脅： 詳細剖析物聯網設備、通信鏈路、雲平颱以及應用層可能遭受的各類攻擊。這包括但不限於： 設備層攻擊： 固件漏洞利用、物理篡改、側信道攻擊、拒絕服務攻擊（DoS/DDoS）等。 通信層攻擊： 數據竊聽、中間人攻擊（MitM）、流量劫持、協議漏洞利用（如MQTT、CoAP的常見漏洞）等。 平颱與雲層攻擊： API接口漏洞、身份驗證繞過、數據泄露、惡意軟件注入、資源濫用等。 應用層攻擊： 惡意應用程序、用戶身份冒充、數據篡改、命令注入等。 隱私泄露風險： 用戶行為追蹤、敏感信息收集、數據關聯分析導緻的用戶畫像泄露等。 常見的物聯網安全漏洞模式： 藉鑒OWASP IoT Top 10等行業標準，係統梳理物聯網領域最常見、危害最大的安全漏洞模式，並結閤具體案例進行解析，幫助讀者建立直觀的風險認知。 第二部分：物聯網數據安全防護技術 設備安全加固： 安全啓動與固件完整性校驗： 講解如何通過安全啓動機製，確保設備啓動過程中加載的固件是經過授權和未被篡改的。涵蓋公鑰基礎設施（PKI）、簽名算法（如ECDSA）在固件驗證中的應用。 硬件安全模塊（HSM）與信任根（Root of Trust）： 探討HSM在存儲和管理敏感密鑰、執行加密操作方麵的作用，以及如何利用硬件信任根建立設備安全的可信基礎。 差分功耗分析（DPA）與電磁輻射（EMR）防護： 介紹針對側信道攻擊的防護技術，以及如何在硬件設計層麵減小功耗和電磁輻射，防止信息泄露。 安全更新與漏洞修復機製： 設計安全、高效的OTA（Over-The-Air）更新機製，確保設備能夠及時接收和應用安全補丁，抵禦已知漏洞。 通信安全保障： TLS/DTLS在物聯網通信中的應用： 詳細講解TLS/DTLS協議在保障數據傳輸機密性、完整性方麵的作用，以及如何在資源受限的物聯網設備上進行高效實現。 MQTT/CoAP安全實踐： 針對物聯網常用的消息協議，深入分析其安全配置和最佳實踐，包括用戶名/密碼認證、客戶端證書認證、TLS加密等。 IPsec與VPN技術在物聯網網絡安全中的應用： 探討如何利用IPsec協議構建安全的IP通信通道，以及VPN技術在隔離和保護物聯網網絡流量方麵的作用。 網絡隔離與訪問控製： 講解如何通過VLAN、防火牆、訪問控製列錶（ACL）等技術，實現物聯網設備之間的網絡隔離，限製不必要的通信，降低攻擊橫嚮擴散的風險。 平颱與雲端安全： 身份認證與訪問控製（IAM）： 深入講解如何設計和實現強大的身份認證機製（如多因素認證MFA），以及精細化的訪問控製策略，確保隻有閤法的用戶和設備纔能訪問和操作相應資源。 API安全防護： 介紹API安全漏洞（如SQL注入、跨站腳本XSS、不安全的直接對象引用IDOR）的識彆與防禦方法，以及API網關在安全防護中的作用。 數據加密與脫敏： 講解如何在雲端對存儲的數據進行加密（靜態加密），以及在數據共享或分析前進行脫敏處理，保護敏感信息的隱私。 安全審計與日誌分析： 建立全麵的安全審計機製，記錄所有關鍵操作，並通過日誌分析技術，及時發現異常行為和潛在的安全事件。 數據安全管理： 數據生命周期管理： 定義和管理物聯網數據的生成、存儲、傳輸、處理、共享和銷毀的全生命周期，確保在各個環節的數據安全。 訪問控製策略與權限管理： 詳細闡述如何根據角色、屬性等維度，製定細粒度的訪問控製策略，確保用戶隻能訪問其授權的數據。 數據備份與恢復： 製定完善的數據備份和災難恢復計劃，以應對數據丟失或損壞的情況。 第三部分：物聯網隱私保護技術與閤規性 物聯網隱私泄露的風險與影響： 深入分析物聯網設備如何收集用戶行為、生活習慣、地理位置等敏感信息，以及這些信息一旦泄露可能帶來的嚴重後果，包括身份盜竊、財産損失、人身安全威脅等。 隱私增強技術（PETs）： 匿名化與假名化技術： 介紹在數據收集和處理過程中，如何通過匿名化（如k-匿名、l-多樣性）和假名化技術，降低個人身份的可識彆性。 差分隱私（Differential Privacy）： 詳細講解差分隱私的核心原理，以及如何在數據分析和發布過程中，通過添加噪聲來保護個體隱私，同時保證統計數據的可用性。 聯邦學習（Federated Learning）： 探討聯邦學習如何在不直接訪問原始數據的情況下，在本地設備上訓練模型，然後聚閤模型更新，從而實現數據不齣本地的隱私保護。 安全數據共享與授權： 數據共享的閤規性與透明度： 講解如何在物聯網應用中實現數據共享的透明化，明確告知用戶數據的使用方式，並獲得用戶明確的授權。 基於區塊鏈的數據管理與共享： 探索利用區塊鏈技術構建去中心化的數據管理和共享平颱，增強數據的可信度和安全性，以及用戶的控製權。 隱私閤規性要求與實踐： GDPR、CCPA等國內外隱私法規解析： 梳理全球主要隱私法規的核心要求，以及在物聯網應用設計和開發中需要注意的閤規事項。 隱私設計（Privacy by Design）原則： 強調在産品設計初期就將隱私保護納入考量，從源頭防範隱私風險。 隱私影響評估（PIA）： 講解如何進行隱私影響評估，識彆和緩解潛在的隱私風險。 第四部分：物聯網安全事件響應與持續改進 物聯網安全事件響應流程： 建立一套標準化的安全事件響應流程，包括準備、檢測、遏製、根除、恢復和事後總結等階段。 漏洞管理與滲透測試： 實施持續的漏洞掃描和滲透測試，主動發現和修復潛在的安全隱患。 安全威脅情報與預警： 收集和分析安全威脅情報，建立預警機製，及時應對新興的安全威脅。 安全意識培訓與文化建設： 強調人員在物聯網安全中的重要作用，組織安全意識培訓，提升全體從業人員的安全素養，構建積極的安全文化。 本書特色： 實戰導嚮： 本書內容緊密結閤物聯網實際應用場景，提供大量可操作的技術方案和代碼示例（非C語言內核，而是針對具體物聯網安全協議和框架的實現）。 全麵覆蓋： 涵蓋從設備端到雲端的整個物聯網數據安全與隱私保護的技術鏈條。 深入淺齣： 采用清晰易懂的語言，結閤豐富的圖示和案例，幫助讀者理解復雜的技術概念。 前沿技術： 引入最新的物聯網安全技術和發展趨勢，如聯邦學習、區塊鏈在安全領域的應用等。 注重閤規： 充分考慮國內外重要的隱私保護法規，為讀者提供閤規性指導。 目標讀者： 物聯網平颱開發者、應用開發者 嵌入式係統安全工程師 網絡安全工程師 産品經理、項目負責人 對物聯網安全與隱私保護感興趣的科研人員及學生 通過本書的學習，讀者將能夠係統地掌握物聯網數據安全與隱私保護的核心技術和最佳實踐，有效提升物聯網産品的安全防護能力，為構建一個更安全、更可信的萬物互聯世界貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《嵌入式Linux與物聯網軟件開發 C語言內核深度解析》最大的亮點在於它對“C語言內核深度解析”這部分的投入。很多人在學習嵌入式Linux時，往往會停留在應用層的開發，或者對內核的瞭解僅限於一些基本概念。這本書卻毫不避諱地將讀者帶入到內核源碼的海洋中，通過C語言的視角，去理解Linux內核是如何工作的。作者並沒有直接拋齣復雜的源碼，而是選擇瞭一些具有代錶性的模塊，例如文件係統、網絡協議棧等，然後逐行、逐句地解析其背後的邏輯。我印象最深刻的是關於文件係統部分，作者從VFS（虛擬文件係統）的概念講起，層層剝離，揭示瞭ext4等具體文件係統是如何在其之上實現的。這讓我理解瞭為什麼Linux可以支持如此多樣的文件係統，並且在不同文件係統之間切換時，應用層代碼幾乎不受影響。這種底層原理的講解，對於開發高性能、高可靠性的物聯網應用至關重要。很多時候，性能瓶頸就隱藏在內核的某個角落，隻有真正理解瞭內核的工作機製，纔能有效地進行性能調優。而且，作者的解析過程充滿瞭啓發性，他會引導讀者思考“為什麼這麼設計？”，以及“有沒有更好的實現方式？”，這不僅提升瞭我的技術能力，更培養瞭我對代碼的批判性思維。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排非常閤理，循序漸進，對於想要深入理解嵌入式Linux和物聯網軟件開發的讀者來說，是一本非常理想的入門和進階讀物。我特彆欣賞作者在引入新概念時，總是會先給齣清晰的定義和背景介紹，然後纔開始深入講解。比如，在講解進程間通信（IPC）機製時，作者並沒有直接跳到各種IPC方法的API，而是先解釋瞭進程之間為何需要通信，以及IPC的重要性，然後再逐一分析管道、消息隊列、共享內存、信號量等不同的IPC方式的優缺點和實現原理。這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，讓我對IPC有瞭非常深刻的理解，並且能夠根據不同的場景選擇最閤適的IPC方法。此外，書中對於物聯網開發方麵的內容也進行瞭很好的融入，例如，作者在講解網絡通信時，會結閤MQTT、CoAP等物聯網常用的協議，並且演示如何在Linux內核層麵進行相關的配置和開發。這讓我覺得這本書的內容非常貼近實際工作需求，不僅僅是理論知識的堆砌，而是能夠直接應用於解決實際問題。讀這本書的過程，就像是在和一位資深的導師一起探索嵌入式Linux內核的奧秘，受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常接地氣，一點也不枯燥，甚至可以說是充滿瞭作者的熱情和對技術的執著。讀這本書的時候，我常常會忘記自己是在閱讀一本技術書籍，更像是和一位經驗豐富的工程師在進行一場深入的技術交流。作者在講解的過程中，會不時地分享一些自己遇到的坑和解決問題的思路，這對於正在實際項目中摸索的我來說，簡直是如獲至寶。特彆是關於驅動開發的部分，作者沒有僅僅羅列API，而是詳細講解瞭如何理解硬件手冊，如何根據硬件特性編寫高效可靠的驅動程序。我之前在開發一個傳感器驅動時遇到瞭很多睏難，調試瞭好久都沒找到問題所在，讀瞭這本書後，我纔意識到自己在理解中斷機製和I/O端口映射方麵存在誤區。書中提供的調試技巧和代碼優化建議，也極大地提高瞭我的開發效率。而且，作者在書中反復強調瞭“理解”的重要性，而不是“死記硬背”。他鼓勵讀者動手去實踐，去修改代碼，去模擬各種場景，從而真正掌握嵌入式Linux內核的精髓。這種教學理念非常棒，它幫助我從一個被動接受知識的學習者，轉變為一個主動探索技術的研究者。這本書不僅傳授瞭我知識，更教會瞭我如何學習和解決問題，這對我未來的職業發展有著長遠的影響。

評分☆☆☆☆☆

這本《嵌入式Linux與物聯網軟件開發 C語言內核深度解析》真是讓我大開眼界！作為一名初入嵌入式領域的開發者，我一直覺得Linux內核就像一個神秘的黑箱，雖然知道它強大，但具體是怎麼運作的，涉及哪些核心概念，一直讓我摸不著頭腦。這本書的齣現，簡直就像是為我量身打造的導航儀。它沒有止步於講解API的使用，而是真正地深入到C語言層麵，一步步剖析內核的源碼實現。我尤其喜歡其中對內存管理和進程調度部分的講解，作者用通俗易懂的比喻，結閤大量的代碼片段，將那些抽象的概念變得具象化。例如，在講到頁錶時，作者沒有直接拋齣復雜的概念，而是先從操作係統如何管理物理內存入手，再引齣虛擬內存的概念，最後纔娓娓道來頁錶的作用。這種循序漸進的方式，讓我這個初學者也能輕鬆理解。而且，書中還穿插瞭很多實際的開發案例，這讓我明白理論知識如何轉化為實際應用，這對於物聯網開發來說至關重要，因為物聯網設備往往對資源有嚴格的要求，高效的內存管理和精妙的進程調度是性能優化的關鍵。我之前看過的很多同類書籍，要麼過於理論化，要麼過於淺顯，要麼就是代碼堆砌，而這本書在這方麵做到瞭很好的平衡。它既有深度，又不失廣度，而且非常注重實操性，讀起來非常有成就感，感覺自己的嵌入式開發能力真的在一點點提升。

評分☆☆☆☆☆

我最近在學習的過程中，遇到瞭一個關於實時性處理的難題，一直找不到閤適的解決方案。偶然間翻閱瞭這本《嵌入式Linux與物聯網軟件開發 C語言內核深度解析》，真是如獲至寶！書中關於實時Linux（RTLinux）和內核搶占的章節，為我提供瞭全新的視角。作者深入淺齣地講解瞭實時Linux的核心概念，例如軟實時和硬實時的區彆，以及如何通過內核配置和調度策略來滿足實時性要求。我尤其被關於內核搶占機製的解析所吸引，作者通過分析內核源碼，詳細闡述瞭在哪些情況下可以進行搶占，以及如何避免競態條件，從而保證程序的穩定性和可預測性。這對於開發對時間精度要求極高的物聯網設備（例如工業自動化、醫療設備等）至關重要。我之前總覺得Linux的實時性不盡如人意，但這本書讓我明白瞭，通過深入理解內核，並進行閤理的配置和開發，Linux完全可以勝任很多實時性要求很高的場景。作者還分享瞭一些調優技巧，例如如何選擇閤適的調度器、如何避免不必要的鎖等，這些都極大地幫助我找到瞭解決自己問題的突破口。這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一位經驗豐富的工程師在傳授他的智慧和經驗，讓我受益終生。

評分☆☆☆☆☆

買迴來放在傢裏慢慢看瞭。聽說不錯。

評分☆☆☆☆☆

正在看，書是正品，很不錯的一次購物，物流也快

評分☆☆☆☆☆

還不錯，還不錯，可以看看

評分☆☆☆☆☆

不錯，很有用

評分☆☆☆☆☆

書有點大

評分☆☆☆☆☆

快遞速度很快，包裝很好~

評分☆☆☆☆☆

挺詳細的，不如視頻

評分☆☆☆☆☆

不錯，內容很有用

評分☆☆☆☆☆

很基礎，適閤初學者，我也不知道怎麼就買瞭