Learning linux с programming

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;

Источник

5 причин, по которым я люблю программировать в Linux

Linux — это отличная платформа для занятий программированием. На нашей стороне — логичность, высокая эффективность, лёгкость работы с исходным кодом.

В 2021 году Linux выглядит как никогда привлекательно. Я собираюсь написать материалы, в которых расскажу о 21 способе использования Linux. А в этой статье я хочу поговорить о том, почему так много программистов выбирают Linux.

Когда я начал пользоваться Linux, я работал в сфере кинопроизводства. Я выбрал Linux из-за того, что эта ОС замечательно поддерживала работу с мультимедийными данными. Мы выяснили, что обычные коммерческие приложения для редактирования видео не способны обрабатывать большинство тех записей, которые мы извлекали из практически любых устройств, оснащённых камерами. Тогда я не знал о том, что Linux имеет репутацию операционной системы, рассчитанной на серверы и на программистов. Чем больше задач я решал с помощью Linux, тем сильнее мне хотелось научиться управлять всеми свойствами этой ОС. В итоге я выяснил, что компьютер показывает всю свою мощь тогда, когда его пользователь способен «говорить» на его языке. Через несколько лет после перехода на Linux я уже писал скрипты для автоматического редактирования видео, для объединения аудиофайлов, для пакетного редактирования фотографий, и для решения любых задач, которые мне удавалось сформулировать, и для которых удавалось найти решение. Мне не потребовалось много времени на то, чтобы понять, почему программисты любят Linux. Но именно Linux научила меня любить программирование.

Оказалось, что Linux — это отличная платформа для программистов, и для начинающих, и для опытных. Нельзя сказать, что Linux необходима для того, чтобы писать программы. Успешные разработчики пользуются самыми разными платформами. Но у Linux есть много такого, что она может предложить разработчикам. Кое о чём из этого я и хочу рассказать.

1. Логичность Linux

Linux построена вокруг идеи автоматизации. Основные приложения Linux совершенно осознанно сделаны такими, чтобы их можно было бы, как минимум, запустить из терминала, указав дополнительные опции. А часто их можно и полностью использовать тоже из терминала. Эту идею иногда ошибочно считают чем-то вроде примитивной модели организации вычислений, так как существует распространённое (и неправильное) мнение о том, что писать программы, работающие из терминала, это значит — прилагать абсолютный минимума усилий к тому, чтобы получить работающее приложение. Это — печальный результат непонимания того, как работает программный код, но многие из нас периодически страдают таким вот непониманием. Мы думаем, что больше — это всегда лучше, поэтому приложение, содержащее 1000 строк кода должно быть в 100 раз лучше, чем приложение, содержащее 10 строк кода. Так? Но правда заключается в том, что, при прочих равных условиях, лучше выбрать приложение, отличающееся большей гибкостью, при этом то, из скольких строк кода оно состоит, значения не имеет.

В Linux решение некоей задачи вручную может занять, например, час. То же самое можно, воспользовавшись подходящими инструментами командной строки, сделать буквально за минуту, а возможно — и за меньшее время, если прибегнуть к GNU Parallel. Для того чтобы к этому привыкнуть, нужно определённым образом изменить взгляд на то, как именно работают компьютеры, нужно научиться мыслить не так, как прежде. Например, если задача заключается в том, чтобы добавить к 30 PDF-файлам обложки, можно решить, что приемлемая последовательность действий будет выглядеть так:

1. Открыть PDF-файл в редакторе.
2. Открыть файл с обложкой.
3. Присоединить PDF-файл к файлу с обложкой.
4. Сохранить полученный документ в виде нового PDF-файла.
5. Повторить эти действия при обработке остальных старых файлов (а вот новые файлы, полученные из старых, обрабатывать уже не нужно).

Эта последовательность действий вполне согласуется со здравым смыслом, и хотя в ней много неприятных повторений, она позволяет достичь цели. В Linux, правда, можно организовать работу гораздо разумнее. Процесс размышлений над этой задачей, учитывающий возможности Linux, похож на процесс размышлений над «ручным» способом решения задачи. А именно, всё начинается с поиска последовательности действий, необходимых для получения нужного результата. Проведя некоторые изыскания, можно узнать о команде pdftk-java , а потом выйти на простое решение:

После того, как удастся убедиться в работоспособности команды при обработке одного документа, надо будет вложить некоторое время в изучение утилит для обработки наборов данных. В ходе изучения можно обнаружить команду parallel :

Тут представлен подход к размышлениям над задачами, несколько отличающийся от обычного, так как «код», который мы пишем, обрабатывает данные не так, как мы привыкли. Обычно мы ограничены представлениями о последовательной ручной обработке данных. Но выход за границы старых представлений важен для того чтобы позже писать соответствующий код. А побочным полезным эффектом такого «выхода» является получение возможности писать более эффективные программы, чем раньше.

2. Возможности по управлению связями кода

Неважно, для какой платформы вы программируете, вводя в редакторе код. Всё сводится к тому, что программист плетёт сложную сеть из невидимых связей между множеством различных файлов. Практически во всех случаях, за исключением каких-то совсем уж экзотических, код, чтобы стать полноценной программой, обращается к заголовочным файлам и использует внешние библиотеки. Это происходит на всех платформах, но Linux подталкивает программиста к тому, чтобы он сам бы во всём этом разобрался, а не доверял бы заботу обо всём этом исключительно инструментам разработчика для некоей платформы.

Надо сказать, что нет ничего плохого в том, чтобы доверять инструментам разработчика решение задач по нахождению библиотек и по включению в состав программ внешних файлов. Это, наоборот, полезная возможность, наличие которой должно вызывать у программиста лишь чувство благодарности. Но если программист совершенно ничего не понимает в том, что происходит, ему будет гораздо сложнее взять управление всем этим на себя в том случае, если инструменты разработчика просто не будут знать о том, как справиться с некими проблемами.

Это имеет отношение не только к Linux, но и к другим платформам. В Linux можно писать код, который планируется запускать и в Linux, и в других операционных системах. Понимание того, как именно компилируется код, помогает программисту в достижении его целей.

Надо признать, подобным вещам нельзя научиться, просто пользуясь Linux. Можно счастливо писать код в хорошей IDE и никогда даже не задумываться о том, какая версия некоей библиотеки была установлена, или о том, где именно находятся какие-то заголовочные файлы. Но Linux ничего не скрывает от программиста. Очень просто углубиться в недра системы, найти в ней то, что нужно, и прочитать соответствующий код.

3. Удобство работы с существующим кодом

Полезно знать о том, где находятся заголовочные файлы и библиотеки, но возможность видеть их код — это ещё один пример дополнительного преимущества программирования в Linux. В Linux можно посмотреть код практически всего, о чём можно подумать (за исключением приложений, работающих на Linux, но не являющихся опенсорсными). Невозможно переоценить полезность этой особенности Linux. По мере того, как некто всё лучше и лучше осваивает программирование в целом, или разбирается с чем-то новым для себя, он может многое узнать, читая существующий код в своей Linux-системе. Многие программисты научились делать своё дело, читая опенсорсный код других людей.

При работе с системами, код которых закрыт, можно найти документацию, ориентированную на разработчиков и содержащую примеры кода. Это хорошо, документация — это важно, но это не сравнить с возможностью обнаружить именно тот функционал, который планируется реализовать, и с возможностью найти исходный код, демонстрирующий то, как это сделано в приложении, которым вы пользуетесь каждый день.

4. Прямой доступ к периферии

Я, после того, как разрабатывал на Linux программы для медиакомпаний, иногда принимаю как должное возможность доступа к периферийным устройствам. Например, при подключении к Linux-компьютеру видеокамеры можно загрузить входящие данные из /dev/video0 или из подобного устройства. Всё что нужно, можно найти в /dev , и это — всегда кратчайший путь из точки A в точку B.

А вот на других платформах это не так. Подключение к системам, находящимся за пределами ОС — это всегда лабиринт, построенный из SDK, библиотек с закрытым кодом, а иногда — и из соглашений о конфиденциальности. Ситуация, конечно, не везде одинакова, она зависит от того, для какой именно платформы пишет код программист, но другим системам сложно поспорить с простотой и предсказуемостью интерфейса Linux.

5. Хорошо продуманные абстракции

Linux, в то же время, даёт нам и разумный набор слоёв абстракции, применимых в ситуациях, когда прямой доступ к чему либо или ручное написание некоего кода может вылиться в больший объём работы, чем тот, к которому готов программист. Много удобных инструментов можно найти в Qt и Java, есть целые стеки вспомогательных технологий, вроде Pulse Audio, Pipewire и gstreamer. Linux стремится к тому, чтобы её пользователи могли бы заниматься программированием, и не скрывает этого.

Итоги

Есть гораздо больше причин того, что программировать в Linux — это удовольствие. Некоторые из них представляют собой широкомасштабные концепции, некоторые — мельчайшие детали, которые избавили меня от многих часов тяжких поисков решения неких задач. Linux — это место, в котором приятно находиться, при этом неважно — на какой именно платформе будет запускаться код, который пишут в Linux. Кем бы вы ни были — человеком который только начал осваивать дело написания программ, или опытным кодером, который ищет себе новый цифровой дом, нет лучше места для программирования, чем Linux.

Какой ОС вы пользуетесь при написании программ?

Источник

Скачай курс
в приложении

О курсе

Операционная система Linux является одной из наиболее распространенных и популярных. Она работает и в серверах и на настольных компьютерах, в различных устройствах (телевизорах, точках доступа, электронных книгах, системах хранения данных. ), а также в мобильных телефонах, планшетах и умных часах, обеспечивая системную основу для Android, Tizen, Sailfish. Кроме того, Linux обладает открытым исходным кодом, что делает ее незаменимой для целей обучения, ведь любой может посмотреть на детали реализации системных механизмов и интерфейсов и повысить свой уровень разбирая конкретные технические решения профессиональных разработчиков. Немаловажной является POSIX-совместимость Linux, что позволяет автоматически распространять умения программировать на другие ОС, например, Mac OS X.

В курсе будут рассмотрены базовые инструменты написания программ для Linux, а также затронуты основные прикладные интерфейсы, касающиеся управления процессами, работы с файловой системой, организации межпроцессного и сетевого взаимодействия. Также будет уделено внимание многим аспектам разработки программ, таким как: использование динамических библиотек, организация многопоточных вычислений и разделяемой памяти, получение расширенной информации о системе. Стоит отметить, что в этом курсе сознательно не затрагиваются вопросы программирования графического интерфейса пользователя, которые являются предметом рассмотрения отдельных курсов.

После окончания курса вы сможете уверенно разрабатывать несложные прикладные и серверные приложения, организовывать обработку данных на компьютерах с ОС Linux.

Для кого этот курс

Интересующиеся программированием, обладающие уверенными навыками работы в Linux в качестве пользователя и знакомые с основами программирования на С/С++

Для комфортного восприятия материала курса, необходимо обладать пониманием того, как работать в Linux на уровне пользователя, а также уверенными навыками программирования на языке С или C++. В этом вам могут помочь онлайн-курсы:

Источник

Программирование под Linux

Все действия в операционной системе выполняются с помощью программ, поэтому многим новичкам интересно не только использовать чужие программы, а писать свои. Многие хотят внести свой вклад в кодовую базу OpenSource.

Это обзорная статья про программирование под Linux. Мы рассмотрим какие языки используются чаще всего, рассмотрим основные понятия, а также возможности, разберем как написать простейшую программу на одном из самых популярных языков программирования, как ее вручную собрать и запустить.

1. На чем пишут программы?

Исторически сложилось так, что ядро Unix было написано на языке Си. Даже более того, этот язык был создан для написания ядра Unix. Поскольку ядро Linux было основано на ядре Minix (версии Unix), то оно тоже было написано на Си. Поэтому можно сказать, что основной язык программирования для Linux это Си и С++. Такая тенденция сохранялась на протяжении долгого времени.

А вообще, писать программы для Linux можно почти на любом языке начиная от Java и Python и заканчивая С# и даже Pascal. Для всех языков есть компиляторы и интерпретаторы. Писать программы на С++ сложно, а Си многими уже считается устаревшим, поэтому множество программистов используют другие языки для написания программ. Например, множество системных инструментов написаны на Python или Perl. Большинство программ от команды Linux Mint, установщик Ubuntu и некоторые скрипты apt написаны на Python. Множество скриптов, в том числе простые скрипты оптимизации написаны на Perl. Иногда для скриптов используется Ruby. Это скрипты OpenShift или, например, фреймворк Metasploit. Некоторые разработчики кроссплатформенных программ используют Java. Но основные компоненты системы написаны все же на Си.

Мы не будем рассматривать основы Си в этой статье. Си — сложный язык и вам понадобится прочитать как минимум одну книгу и много практиковаться чтобы его освоить. Мы рассмотрим как писать программы на Си в Linux, как их собирать и запускать.

2. Библиотеки

Естественно, что если вам необходимо вывести строку или изображение на экран, то вы не будете напрямую обращаться к видеокарте. Вы просто вызовете несколько функций, которые уже реализованы в системе и передадите им данные, которые нужно вывести на экран. Такие функции размещаются в библиотеках. Фактически, библиотеки — это наборы функций, которые используются другими программами. В них находится такой же код, как и в других программах, разница лишь в том, там необязательно присутствие функции инициализации.

Библиотеки делятся на два типа:

• Статические — они связываются с программой на этапе компиляции, они связываются и после этого все функции библиотеки доступны в программе как родные. Такие библиотеки имеют расширение .a;
• Динамические — такие библиотеки встречаются намного чаще, они загружены в оперативную память, и связываются с программной динамически. Когда программе нужна какая-либо библиотека, она просто вызывает ее по известному адресу в оперативной памяти. Это позволяет экономить память. Расширение этих библиотек — .so, которое походит от Shared Object.

Таким образом, для любой программы на Си нужно подключать библиотеки, и все программы используют какие-либо библиотеки. Также важно заметить, на каком языке бы вы не надумали писать, в конечном итоге все будет сведено к системным библиотекам Си. Например, вы пишите программу на Python, используете стандартные возможности этого языка, а сам интерпретатор уже является программой на Си/С++, которая использует системные библиотеки для доступа к основным возможностям. Поэтому важно понимать как работают программы на Си. Конечно, есть языки, вроде Go, которые сразу переводятся на ассемблер, но там используются принципы те же, что и здесь. К тому же системное программирование linux, в основном, это Си или С++.

3. Процесс сборки программы

Перед тем как мы перейдем к практике и создадим свою первую программу, нужно разобрать как происходит процесс сборки, из каких этапов он состоит.

Каждая серьезная программа состоит из множества файлов, это файлы исходников с расширением .c и заголовочные файлы с расширением .h. Такие заголовочные файлы содержат функции, которые импортируются в программу из библиотек или других файлов .с. Перед тем. как компилятор сможет собрать программу и подготовить ее к работе, ему нужно проверить действительно ли все функции реализованы, доступны ли все статические библиотеки и собрать ее в один файл. Поэтому, первым делом выполняется препроцессор, который собирает исходный файл, выполняются такие инструкции, как include для включения кода заголовочных файлов.

На следующем этапе к работе приступает компилятор, он выполняет все необходимые действия над кодом, разбирает синтаксические конструкции языка, переменные и преобразовывает все это в промежуточный код, а затем в код машинных команд, который мы можем потом посмотреть на языке ассемблера. Программа на этом этапе называется объектный модуль и она еще не готова к выполнению.

Далее к работе приступает компоновщик. Его задача связать объектный модуль со статическими библиотеками и другими объектными модулями. Для каждого исходного файла создается отдельный объектный модуль. Только теперь программа может быть запущена.

А теперь, давайте рассмотрим весь єтот процесс на практике с использованием компилятора GCC.

4. Как собрать программу

Для сборки программ в Linux используется два типа компиляторов, это Gcc и Clang. Пока что GCC более распространен, поэтому рассматривать мы будем именно его. Обычно, программа уже установлена в вашей системе, если же нет, вы можете выполнить для установки в Ubuntu:

sudo apt install gcc

Перед тем как мы перейдем к написанию и сборке программы, давайте рассмотрим синтаксис и опции компилятора:

$ gcc опции исходный_файл_1.с -o готовый_файл

С помощью опций мы говорим утилите что нужно сделать, какие библиотеки использовать, затем просто указываем исходные файлы программы. Давайте рассмотрим опции, которые будем сегодня использовать:

• -o — записать результат в файл для вывода;
• -c — создать объектный файл;
• -x — указать тип файла;
• -l — загрузить статическую библиотеку.

Собственно, это все самое основное, что нам понадобится. Теперь создадим нашу первую программу. Она будет выводить строку текста на экран и чтобы было интереснее, считать квадратный корень из числа 9. Вот исходный код:

int main() <
printf(«losst.ru\n»);
printf(«Корень: %f\n», sqrt(9));
return 0;
>

Я специально добавил функцию корня чтобы показать как работать с библиотеками. Сначала нужно собрать объектный файл. Перейдите в папку с исходниками и выполните:

gcc -c program.c -o program.o

Это этап компиляции, если в программе нет ошибок, то он пройдет успешно. Если исходных файлов несколько, то такая команда выполняется для каждого из них. Далее выполняем линковку:

gcc -lm program.o -o program

Обратите внимание на опцию -l, с помощью нее мы указываем какие библиотеки нужно подключить, например, здесь мы подключаем библиотеку математических функций, иначе компоновщик просто не найдет где есть та или иная функция. Только после этого можно запустить программу на выполнение:

Конечно, все эти действия могут быть выполнены и с помощью различных графических сред, но выполняя все вручную, вы можете лучше понять как все работает. С помощью команды ldd вы можете посмотреть какие библиотеки использует наша программа:

Это две библиотеки загрузчика, стандартная libc и libm, которую мы подключили.

5. Автоматизация сборки

Когда мы рассматриваем программирование под Linux невозможно не отметить систему автоматизации сборки программ. Дело в том, что когда исходных файлов программы много, вы не будете вручную вводить команды для их компиляции. Можно записать их один раз, а затем использовать везде. Для этого существует утилита make и файлы Makefile. Этот файл состоит из целей и имеет такой синтаксис:

цель: зависимости
команда

В качестве зависимости цели может быть файл или другая цель, основная цель — all, а команда выполняет необходимые действия по сборке. Например, для нашей программы Makefile может выглядеть вот так:

program: program.o
gcc -lm program.o -o program

program.o: program.c
gcc -c program.c -o program.o

Затем вам достаточно выполнить команду make для запуска компиляции, только не забудьте удалить предыдущие временные файлы и собранную программу:

Программа снова готова и вы можете ее запустить.

Выводы

Создание программ Linux очень интересно и увлекательно. Вы сами убедитесь в этом, когда немного освоитесь в этом деле. Сложно охватить все в такой небольшой статье, но мы рассмотрели самые основы и они должны дать вам базу. В этой статье мы рассмотрели основы программирования в linux, если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях!

Курс программирования на Си под Linux:

Источник