如果没有 C 中的库函数，如何打印变量的任何字符、字符串或值？

Question

例如，如果我不应该使用 printf()、putchar() 等标准库函数，那么如何将字符打印到屏幕上？

有没有一种简单的方法可以做到这一点。 我对系统调用不太了解，如果我必须使用它们那么我该如何使用它们？ 那么有人可以建议一种不使用库函数的简单打印方法吗？

Answer 1

在标准 C 中，你不能。 C 中定义的唯一 I/O 是通过 C 标准库函数。

在给定的平台上，可能有多种方法可以做到这一点：

• 直接进行内核调用。 您可能需要编写一些内联汇编来执行此操作。 您可以直接进行 litb 的 write 调用，而无需使用 C 库。 获取 C 库的源代码以了解它是如何完成的。
• 直接写入帧缓冲区。 多用户操作系统通常不允许这样做（至少不进行任何库/内核调用）。

除非您正在编写自己的 C 库，否则我不确定您为什么要这样做。

Answer 2

在 Linux 中，您可以使用 write 系统调用：

write(1, "hello\n", 6); // write hello\n to stdout

如果您还觉得不够，您可以低一级，一般调用系统调用：

syscall(__NR_write, 1, "hello\n", 6);

值得了解 strace< /code>，您可以使用它来查看任何特定程序在运行时使用了哪些系统调用。 但请注意，对于“一些简单的解析器”，几乎不需要使用原始系统调用。 更好地利用c库的函数。

顺便说一句，如果您想在 Windows 中执行上述操作而不使用 c 标准库，请查找 WriteFile 和 GetStdHandle 函数。 不过不会像 linux 解决方案那样 l33t。

Answer 3

好的，谢谢大家的回答。我在问题下面的郝先生的评论中找到了一个简单的答案。 他的答案是这样的简单程序

Turbo C（DOS 程序）：

char far* src = (char far*) 0xB8000000L; 
*src = 'M'; 
src += 2; 
*src = 'D'; 

或者试试这个：http://en.wikipedia.org/wiki/Brainfuck :) – //Hao（一小时前）

我在 Turbo C 上尝试了一下，它的工作原理。
我想要一个像这样的简单解决方案，我想接受它作为正确答案，但他（Hao）将其作为评论给出，所以我将其粘贴到此处，以便其他用户代表他了解这一点并接受它。 再次感谢郝先生。

Answer 4

C 标准库（请参阅 https://en.wikipedia.org/wiki/C_standard_library ）有一组输入和输出例程，用于读取和写入各种输入和输出资源。 C 标准库通常基于目标操作系统提供的系统服务和系统调用构建，但对于没有操作系统的嵌入式微控制器，则使用不同的方法。

除了 C 标准库之外，还有其他经常使用的库，例如 POSIX 库（请参阅 https:// en.wikipedia.org/wiki/C_POSIX_library）。

我使用术语资源是因为输入请求或输出请求的目标可能是各种各样的不同事物。

• 磁盘上的文件

• 网络连接

• 控制台设备

• 串行通信端口

• 传感器

• 打印机设备

• 屏幕上的窗口

C 标准库采用的模型与 Unix 操作系统的模型类似，所有各种资源都被视为一个设备，您可以从中读取字符或字节流并写入一个设备。字符或字节流。

在某些情况下，这种抽象允许您忽略资源物理连接的细节。 因此，您可以打开 SATA 硬盘、USB 拇指驱动器或网络服务器上的文件。 无论打印机是使用串行通信端口、USB 端口还是网络打印机，您都可以打印到打印机。

对于某些类型的资源，例如具有行和列以及可移动光标的控制台设备或打印机，您通常会在写入设备的字符内提供光标定位信息。 因此，您将输出要在控制台上打印的文本以及转义码，这些转义码将光标定位在您要写入的位置或执行其他操作（例如突出显示文本）。

DEC 的 VT100 终端就是此类控制台设备之一（请参阅 https://en.wikipedia.org/wiki/ VT100 ），它在输出中使用特殊的转义码来执行诸如将光标定位在屏幕上之类的操作。 这非常方便，Unix、Linux 和 Windows 上的控制台窗口使用类似的转义码在控制台或命令窗口上执行类似的操作（请参阅 如何使 win32 控制台识别 ANSI/VT100 转义序列？）。

C 标准库为各种设备提供了标准接口，并且由编写该库的人员来提供该库实际进行读写所需的底层功能。

然而，标准库确实存在字符流作为其使用或呈现给程序员的模型的一部分的限制。 这就是为什么还有其他库不属于用于图形用户界面和游戏的 C 标准库的原因，例如来自 Microsoft、Qt 和其他各种团体（例如 OpenGL）的库（请参阅 https://en.wikipedia.org/wiki/OpenGL 、https://en.wikipedia.org/wiki/DirectX , https://en.wikipedia.org/wiki/Graphical_user_interface 和 什么是 Linux 的本机 GUI API？）。 另请参阅 GUI 是如何制作的？ 和 操作系统如何在屏幕上绘制窗口？

如果你想绕过C 标准库并直接使用操作系统 I/O 系统调用或服务，就可以这样做。 然而，与 C 标准库不同的是，C 标准库是满足 C 标准要求的编译器的标准，操作系统 I/O 服务将因操作系统而异。 某些操作系统可能有多种方法来执行同一类型的 I/O。 例如，Windows 有多种不同的方法来执行文件 I/O（请参阅 https://en.wikipedia .org/wiki/Windows_API）。

在某些情况下，您可以绕过操作系统并直接与设备或资源通信。 这通常是通过嵌入式应用程序完成的，并且在许多情况下，通过某些微控制器上的嵌入式应用程序来完成，没有可用的真正操作系统，您必须直接与设备交互。

微控制器上的嵌入式应用通常使用特定的内存地址与传感器交互，以便为传感器做好传感准备，并从传感器读取温度等数据。 传感器有多种不同的连接方法，这要求程序员了解电气设置以及用于与传感器通信的协议（例如 I2C）（请参阅 https://en.wikipedia.org/wiki/I²C )，1 线（请参阅 https://en.wikipedia.org/wiki/1-Wire ）等。

在旧的MSDOS操作系统下，您可以调用BIOS例程直接与包括屏幕在内的设备进行交互。 或者，如果您知道屏幕缓冲区的地址和内存区域的正确格式，则可以通过直接写入屏幕帧缓冲区所在的内存区域来修改屏幕上显示的内容。

现代多线程和多处理操作系统在其系统调用中具有复杂的功能，可以处理由于多个应用程序都试图使用相同的设备和资源而可能出现的各种同步和协调问题。 由于 C 标准库构建在这些操作系统服务之上，因此当您使用 C 标准库时，您将获得复杂的功能，例如文件锁定。 通过标准库使用操作系统服务，您可以获得完成您可以使用的工作的专家的专业知识和知识。

现代操作系统提供了丰富多样的服务，例如文件 I/O、网络 I/O、打印服务等。C 标准库以及来自其他组（例如 POSIX）的其他库提供了一种标准的、可移植的方式来访问这些服务。

当 C 标准库和 POSIX 库移植到微控制器时，您可以通过一种方式访问​​相同的功能，而无需编写自己的库的巨大学习曲线。