Windows和Unix是當(dāng)前兩大主流操作系統(tǒng)平臺(tái)，基于C/C++的開(kāi)發(fā)人員經(jīng)常會(huì)面臨這兩個(gè)平臺(tái)之間的移植的問(wèn)題。Unix作為一個(gè)開(kāi)發(fā)式的系統(tǒng)，其下有出現(xiàn)了很多個(gè)分支，包括Sun的Solaris、IBM的AIX、HP Unix、SCO Unix、Free BSD、蘋(píng)果的MAC OS以及開(kāi)源的Linux等。對(duì)于這些Unix的分支操作系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)又有很大的差別，因此開(kāi)發(fā)人員又要針對(duì)這些不同的系統(tǒng)進(jìn)行移植。本文的目的就是介紹一下Windows平臺(tái)和Unix平臺(tái)之間的差別，并簡(jiǎn)單介紹一下不同Unix分支操作系統(tǒng)之間的差別，在移植開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一些注意事項(xiàng)，同時(shí)簡(jiǎn)要介紹一下Unix下開(kāi)發(fā)的一般流程和常用的開(kāi)發(fā)調(diào)試工具。

關(guān)于平臺(tái)之間的差異，主要是Windows平臺(tái)和Unix平臺(tái)之間的差異，這里著重介紹一下這兩個(gè)平臺(tái)在C/C++開(kāi)發(fā)中存在的差異，其間會(huì)穿插介紹一些Unix不同分支之間的差異。

1.1語(yǔ)言特性的差異

       語(yǔ)言特性的差異，指的是不同操作系統(tǒng)平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)C++/C時(shí)的一些細(xì)微的差異，忽略這些差異可能會(huì)帶來(lái)一些特別隱蔽的錯(cuò)誤。而且可能是致命的錯(cuò)誤。所以，了解語(yǔ)言特性的差異，對(duì)于在Unix移植來(lái)說(shuō)非常重要。如果考慮系統(tǒng)多多個(gè)平臺(tái)支持，就必須了解在不同平臺(tái)下語(yǔ)言特性的差異，從開(kāi)發(fā)一開(kāi)始就把這些因素考慮進(jìn)去，這樣才能最低限度的降低移植的過(guò)程中工作量。

1.1.1字節(jié)順序的差異

       字節(jié)順序指的主要是整型變量在內(nèi)存中的存儲(chǔ)方式。在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制方式存儲(chǔ)的，包括在內(nèi)存和硬盤中。而計(jì)算機(jī)又以8位二進(jìn)制作為一個(gè)存儲(chǔ)單元。在32位系統(tǒng)中，一個(gè)整型的存儲(chǔ)需要四個(gè)存儲(chǔ)單元。也就是說(shuō)要把一個(gè)32位的整數(shù)分割成位四段分別進(jìn)行存儲(chǔ)，而每一段的存儲(chǔ)位置就是字節(jié)順序的差異。為了清楚的表示每段存儲(chǔ)的先后位置，我們用16進(jìn)制來(lái)表示一段的值，下表列出了在Unix系統(tǒng)和Windows系統(tǒng)中整數(shù)20000在內(nèi)存中的情況。

如表中所示，Windows中存儲(chǔ)方式和該整數(shù)的16進(jìn)制表示是相反，是一種低位在前高位在后的存儲(chǔ)順序。而Unix下的存儲(chǔ)順序和正常的16進(jìn)制表示的順序相同，稱為高位在前低位在后的順序。這種差異帶來(lái)的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

?         網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)

當(dāng)Windows和Unix之間發(fā)生網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，傳輸一個(gè)整型數(shù)據(jù)（如一個(gè)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度）的時(shí)候，如果不經(jīng)處理直接把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)去，那么在對(duì)方看來(lái)完全是另一個(gè)數(shù)據(jù)，這樣就會(huì)造成問(wèn)題。如Windows下面發(fā)送過(guò)去一個(gè)20000（0x00004E20），在Unix下面收到的數(shù)據(jù)就會(huì)被理解成541982720（0x204E0000），這簡(jiǎn)直是天壤之別。

?         文件存儲(chǔ)和讀取時(shí)

跟網(wǎng)絡(luò)傳輸類似，如果在Windows下面把某個(gè)整數(shù)寫(xiě)到了文件中，然后在Unix下面打開(kāi)這個(gè)文件讀取該數(shù)據(jù)，就會(huì)出現(xiàn)跟上面類似的問(wèn)題。

       這個(gè)問(wèn)題主要體現(xiàn)在不同平臺(tái)之間互操作時(shí)，在多平臺(tái)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，尤其時(shí)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的時(shí)候，兩個(gè)平臺(tái)之間數(shù)據(jù)交互是非常普遍的，所以這個(gè)問(wèn)題也就顯的很普遍。解決這個(gè)問(wèn)題的方法就是交互的雙方采用一種相同的數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)，就是數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)的時(shí)候采用什么方法進(jìn)行編碼，具體的做法有一下幾種：

1．  數(shù)字轉(zhuǎn)換成字符傳進(jìn)行交互

2．  協(xié)商一個(gè)同意的字節(jié)順序，根據(jù)自己平臺(tái)的字節(jié)順序還原數(shù)據(jù)

3．  采用其他標(biāo)準(zhǔn)的編碼方式，如ASN1編碼

跟這個(gè)問(wèn)題類似，32位系統(tǒng)和64位系統(tǒng)的差異也會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，解決方法跟這個(gè)問(wèn)題的解決方法相同。在32位系統(tǒng)和64位系統(tǒng)中，長(zhǎng)整型（long）分別用32位和64位表示，這樣，在不同系統(tǒng)之間交互的時(shí)候必然會(huì)出現(xiàn)整型數(shù)據(jù)表示方式不同的問(wèn)題。目前大多數(shù)Windows系統(tǒng)都是32位的系統(tǒng)，而Unix中很多都是64位的，尤其是大型的服務(wù)器，所以這個(gè)問(wèn)題必須引起重視。

1.1.2變量的作用域差異

在不同的系統(tǒng)下，由于編譯器的不同，對(duì)變量作用域的實(shí)現(xiàn)機(jī)制也有所不同，這里以Windows下的VC和Solaris下的CC這兩個(gè)編譯器為例做一個(gè)簡(jiǎn)單的比較說(shuō)明。

在C++的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們經(jīng)常會(huì)有這樣的用法：

       for(int i=0;i<num;i++)

       {

              …

       }

這是一種最常用的for循環(huán)的用法，因?yàn)槠渲衖主要使用來(lái)控制循環(huán)，所以一般沒(méi)有必要拿出來(lái)單獨(dú)進(jìn)行聲明，只是放在for語(yǔ)句中一起聲明。這里i、j等簡(jiǎn)單的變量就成了我們常用的變量，一般不按照編程規(guī)范那樣為他們命名。就是這種聲明方法，在Windows下和Solaris下有了不同的理解，i的作用域不同。我們先把作用域進(jìn)行劃分，如下：

       {

              …

              for(int i=0;i<num;i++)

II

              {

I

                     …

              }

              …

              …

       }

我們劃分出I和II兩個(gè)作用域，其中作用域II包含在作用域I當(dāng)中。在Windows下，變量i的作用域是I的整個(gè)范圍，而Solaris下的i的作用域只是II的范圍。其實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的C++語(yǔ)法應(yīng)該是Solaris的做法，但是微軟在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候沒(méi)有按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，這就引發(fā)了我們討論的這個(gè)問(wèn)題。由于這個(gè)差異，就引發(fā)了一些微妙而隱蔽的問(wèn)題。先看一下下面兩端代碼。

A：

       for(int i=0;i<num;i++)

       {

              …

       }

       …

       for(i=0;i<num;i++)

       {

              …

B：

       for(int i=0;i<num;i++)

       {

              …

       }

       …

       for(int i=0;i<num;i++)

       {

              …

代碼A在Windows下面可以正常編譯，而在Solaris下面確編不過(guò)去，提示第二個(gè)for循環(huán)中變量i沒(méi)有定義。相反代碼B在Solaris下可以正常編譯，而在Windows下面編不過(guò)去，提示第二個(gè)for循環(huán)中變量i重復(fù)定義。

在通常的情況下，我們會(huì)按照B的方法書(shū)寫(xiě)代碼，而在Windows編譯是出現(xiàn)錯(cuò)誤，然后改成A的那種形式。這樣，在Windows下就沒(méi)有問(wèn)題了，程序也可以編譯過(guò)去了，但是到Solaris下時(shí)，有會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這是就不得不把i的聲明拿到所有for循環(huán)的外面。當(dāng)i的聲明拿到for循環(huán)的外面時(shí)，真正的問(wèn)題來(lái)了。首先提示一下，這樣的一段代碼是沒(méi)有問(wèn)題的：

C：

int i = 0;

if(cond)

{

       …

       for(int i=0;i<num;i++)

       {

              …

       }

       …

}

       這是一段正確的代碼，雖然在外面已經(jīng)定義了i，但是在for里面重新定義一個(gè)i也沒(méi)有問(wèn)題，這是C++的語(yǔ)法所允許的（java里面不允許這樣做）。但就是因?yàn)檫@種C++語(yǔ)言的靈活機(jī)制，引發(fā)了問(wèn)題的產(chǎn)生。

       問(wèn)題產(chǎn)生源于程序中出現(xiàn)了A_B那樣的代碼，然后把i的聲明拿到了外面。在后期維護(hù)的過(guò)程中，又在后面增加了一個(gè)循環(huán)，但是卻是按照C的那種方式增加的，這樣就產(chǎn)生了問(wèn)題。請(qǐng)看如下代碼：

       int i=0;

       char str1[10];

       char str2[10];

       strcpy(str1,”hello”);

       …

       for(i=0;i<20;i++)

       {

              …

I

       }

       …

       if(cond)

       {

              for(int i=0;i<10;i++)

III

              {

II

                     if(str1[i]==0)  break;

              }

              memcpy(str2,str1,i);

              str2[i]=0;

       }

       …

在上述代碼，為了分析方便，我們把整段代碼分成I、II和III三個(gè)作用域。其中作用域II就是整個(gè)if語(yǔ)句，實(shí)現(xiàn)的相當(dāng)于一個(gè)strcpy函數(shù)的功能。II中的內(nèi)容就好是我們上面說(shuō)的后期維護(hù)中加入的，當(dāng)然，實(shí)際情況并不像我們例子中這么明前，i的聲明可能離我們的if語(yǔ)句很遠(yuǎn)，所以加入這段代碼是不知道上面是否聲明了i變量。而且，這段代碼編譯的時(shí)候也不回出錯(cuò)，不管是Windows還是Solaris（單獨(dú)的一段II中的代碼在Solaris下面編不過(guò)去）。在Windows下面，這段代碼可以正常的運(yùn)行，不回出現(xiàn)任何問(wèn)題，因?yàn)镮I中的代碼完全是根據(jù)Windows下的習(xí)慣編寫(xiě)的。但是在Solaris下面，這段代碼就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存越界的錯(cuò)誤，雖然編譯可以正常通過(guò)，但是實(shí)現(xiàn)的卻不是程序員預(yù)期的目的。在執(zhí)行memcpy的時(shí)候，那個(gè)i其實(shí)是外層聲明的那個(gè)i，值是20，而str2和str1的大小之后10，所以就發(fā)生了讀寫(xiě)內(nèi)存越界。而程序員預(yù)想的，這個(gè)i是for循環(huán)算出來(lái)的str1字符串的長(zhǎng)度，應(yīng)該是5。

要解決這類問(wèn)題，就得加強(qiáng)編程規(guī)范，杜絕這種錯(cuò)誤代碼的生成。從開(kāi)始的時(shí)候就要意識(shí)到可能產(chǎn)生的問(wèn)題，從而避免問(wèn)題的發(fā)生。