Linux下的C函数库概览（POSIXC、ANSIC、GNUC及ISOC）

glibc 是 GNU 发布的 libc 库，即 C 运行库。它是 Linux 系统中最底层的应用程序开发接口（API），几乎所有其他运行库都依赖于 glibc。glibc 不仅封装了 Linux 操作系统提供的系统服务，还提供了许多其他必要的功能服务。以下是 glibc 提供的主要功能：

• 字符串处理（string）
• 信号处理（signal）
• 管理共享库的动态加载（dlfcn）
• 文件目录操作（direct）
• 共享库的动态加载器（elf，即 interpreter）
• 不同字符集的编码转换（iconv）
• socket 接口的实现（inet）
• 国际化支持（gettext 实现，即 intl）
• 输入输出操作（io）
• 线程管理（linuxthreads）
• 本地化（locale）
• 虚拟终端设备管理及系统安全访问（login）
• 动态内存分配与管理（malloc）
• 网络信息服务（nis）
• 其他基本功能（stdlib）

glibc 囊括了几乎所有的 UNIX 通行标准，如 System V 和 POSIX 标准。这些标准确保了 glibc 的内容包罗万象，支撑起整个操作系统。glibc 的文件分布在系统的树状目录结构中，主要包括：

• 共享函数库（.so 文件），分布在 /lib 和 /usr/lib 目录中，包括标准 C 函数库（libc）、数学函数库（libm）、加密与编码函数库（libcrypt）、数据库函数库（libdb）、多线程函数库（libpthread）和网络服务函数库（libnss）等。
• 函数库头文件和开发组件，头文件以 .h 结尾，位于 /usr/include/ 目录下，包含函数库中各函数的声明、宏定义和数据类型的定义。
• 静态链接库（.a 文件）和目标文件（.o 文件），位于 /usr/lib/ 目录中，用于编译过程中将代码与函数库链接为可执行文件。
• 函数库说明文档，通常位于 /usr/man 或 /usr/share/man 目录下，统称为 manpages，分为多个章节，其中第二章（man2）介绍系统调用，第三章（man3）介绍标准 C 函数库。
• 字集转换模块和区域化数据库，位于 /usr/lib/gconv/、/usr/lib/locale/、/usr/share/locale/ 和 /usr/share/i18n/ 目录中，支持国际化和本地化。
• 时区数据库，位于 /usr/share/zoneinfo 目录下，包含世界各地时区与格林威治时间的转换数据。
• 其他工具程序和配置文件，位于 /usr/bin 和 /sbin 目录下，包括 iconv、locale、localedef、ldd 和 ldconfig 等工具，相关配置文件位于 /etc 目录下。

glibc 在 GNU/Linux 系统的发展中扮演了重要角色。早期的 GNU/Linux 系统不支持共享库，所有应用程序都以静态链接方式存在于系统中。直到 1995-1996 年，随着 libc5 的出现，系统开始支持 ELF 共享库，C 函数库的功能也得到了显著增强。然而，libc5 在国际化和本地化方面支持较差，直到 GNU/Linux 采用 glibc-2.0 作为 C 函数库后，国际化和本地化支持才逐渐成熟。

glibc 支持多种标准和规范，包括 ISO C、POSIX、Berkeley Unix、SVID 和 XPG，确保了在 glibc 下开发的程序可以轻松移植到其他 UNIX 平台。这些标准和规范涵盖了 C 语言的语法、标准函数库、系统调用、工具程序和系统内核特性等多个方面。