Как вы будете печатать любой символ, строку или значение переменной без библиотечных функций в C?

В стандартном C вы не можете. Единственный ввод-вывод, определенный в C, осуществляется через стандартные библиотечные функции C.

На данной платформе могут быть способы сделать это:

• Делайте вызовы ядра напрямую. Для этого вам, вероятно, потребуется написать какой-нибудь встроенный ассемблер. Вы можете сделать вызов write litb напрямую, без использования библиотеки C. Возьмите исходный код вашей библиотеки C, чтобы увидеть, как это делается.
• Запись непосредственно в буфер кадра. Многопользовательские ОС часто запрещают это (по крайней мере, без каких-либо вызовов библиотеки/ядра).

Если вы не пишете свою собственную библиотеку C, я не уверен, зачем вам это нужно.

В Linux вы можете использовать системный вызов write:

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

Если вам этого недостаточно, вы можете пойти на один шаг ниже, вызвав системный вызов в общем виде:

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

Стоит знать о strace, который вы можете использовать, чтобы увидеть, какие системные вызовы используются какой-либо конкретной программой во время ее работы. Но обратите внимание, что для «какого-то простого парсера» вряд ли нужно использовать необработанные системные вызовы. Лучше используйте функции библиотеки c.

Кстати, обратите внимание на функции WriteFile и GetStdHandle, если вы хотите сделать то же самое в Windows без использования стандартной библиотеки c. Однако это не будет таким же l33t, как решение для Linux.

Стандартная библиотека C (см. https://en.wikipedia.org/wiki/C_standard_library) имеет набор процедур ввода и вывода, которые используются для чтения и записи в различные ресурсы ввода и вывода. Стандартная библиотека C обычно строится на системных службах и системных вызовах, предоставляемых целевой операционной системой, хотя в случае встроенных микроконтроллеров, не имеющих операционной системы, используется другой подход.

В дополнение к стандартной библиотеке C часто используются другие библиотеки, такие как библиотека POSIX (см. https://en.wikipedia.org/wiki/C_POSIX_library).

Я использую термин ресурсы, потому что целью запроса ввода или запроса вывода может быть множество различных вещей.

• файл на диске

• сетевое соединение

• консольное устройство

• последовательный порт связи

• датчик

• принтер

• окно на экране

Модель, принятая стандартной библиотекой C, аналогична модели операционной системы Unix в том смысле, что все различные виды ресурсов рассматриваются как устройство, с которого вы читаете поток символов или байтов и записываете поток символов или байтов. .

В ряде случаев такая абстракция позволяет игнорировать детали физической связности ресурса. Таким образом, вы можете открыть файл на жестком диске SATA, USB-накопителе или сетевом сервере. Вы можете печатать на принтере, независимо от того, подключен ли принтер к последовательному порту связи, USB-порту или сетевому принтеру.

Для некоторых типов ресурсов, таких как консольное устройство или принтер, который имеет строки и столбцы и курсор, который можно перемещать, вы обычно предоставляете информацию о положении курсора в символах, которые вы записываете на устройство. Таким образом, вы должны вывести как текст, который хотите напечатать, на консоль, так и escape-коды, которые поместят курсор туда, где вы хотите написать, или какое-либо другое действие, такое как выделение текста.

Одним из таких консольных устройств был терминал VT100 от DEC (см. https://en.wikipedia.org/wiki/VT100 ), который использовал в выводе специальные escape-коды для выполнения таких действий, как позиционирование курсора на экране. Это было настолько удобно, что окна консоли в Unix, Linux и Windows используют одинаковые escape-коды для выполнения аналогичных действий в окнах консоли или команд (см. make-win32-console-recognize-ansi-vt100-escape-sequences">Как заставить консоль win32 распознавать управляющие последовательности ANSI/VT100?).

Стандартная библиотека C предоставляет стандартный интерфейс для широкого спектра устройств, и люди, которые написали библиотеку, должны предоставить базовые функции, необходимые библиотеке для фактического чтения и записи.

Однако Стандартная библиотека имеет ограничение на потоки символов как часть модели, которую она использует или представляет программисту. Вот почему существуют другие библиотеки, которые не являются частью стандартной библиотеки C для графических пользовательских интерфейсов и игр, например, от Microsoft, Qt и различных других групп, таких как OpenGL (см. https://en.wikipedia.org/wiki/OpenGL , https://en.wikipedia.org/wiki/DirectX , https://en.wikipedia.org/wiki/Graphical_user_interface и Что такое собственный GUI API Linux? ). См. также Как на самом деле создается графический интерфейс? и Как операционная система рисует окна на экране?

Если вы хотите обойти стандартную библиотеку C и напрямую использовать системные вызовы или службы ввода-вывода операционной системы, вы можете это сделать. Однако в отличие от стандартной библиотеки C, которая является стандартной для компиляторов, отвечающих требованиям стандарта C, службы ввода-вывода операционной системы будут различаться от операционной системы к операционной системе. Некоторые операционные системы могут иметь несколько способов выполнения одного и того же ввода-вывода. Например, в Windows есть несколько различных способов выполнения файлового ввода-вывода (см. https://en.wikipedia.org/wiki/Windows_API).

В некоторых случаях вы можете обойти операционную систему и обратиться напрямую к устройству или ресурсу. Это часто делается со встроенными приложениями, а во многих случаях со встроенными приложениями на некоторых микроконтроллерах нет реальной доступной операционной системы, и вы должны взаимодействовать непосредственно с устройством.

Встроенные приложения на микроконтроллерах часто используют определенные адреса памяти для взаимодействия с датчиками, чтобы подготовить датчик к измерению, а также для считывания данных, таких как температура, с датчика. Датчики имеют ряд различных методов подключения, которые требуют от программиста знаний об электрической настройке и протоколе, который будет использоваться для связи с датчиком, например I2C (см. https://en.wikipedia.org/).wiki/I%C2%B2C ), 1-wire (см. https://en.wikipedia.org/wiki/1-Wire) и другие.

В старой операционной системе MSDOS вы могли вызывать подпрограммы BIOS для прямого взаимодействия с устройствами, включая экран. Или, если бы вы знали адрес экранных буферов и правильный формат области памяти, вы могли бы изменить то, что отображалось на экране, записывая непосредственно в области памяти, где располагались буферы кадров экрана.

Современные многопоточные и многопроцессорные операционные системы имеют сложную функциональность в своих системных вызовах для решения проблем синхронизации и координации, которые могут возникнуть, когда несколько приложений пытаются использовать одни и те же устройства и ресурсы. Поскольку стандартная библиотека C построена поверх этих служб операционной системы, при использовании стандартной библиотеки C вы получаете такие сложные функции, как блокировка файлов. А используя сервисы операционной системы через Стандартную библиотеку, вы получаете опыт и знания экспертов, проделавших работу, которую вы можете просто использовать.

Современные операционные системы предоставляют широкий спектр услуг, таких как файловый ввод-вывод, сетевой ввод-вывод, службы печати и т. д. Стандартная библиотека C вместе с другими библиотеками из других групп, таких как POSIX, обеспечивает стандартный переносимый способ доступа к этим службам. .

И когда стандартная библиотека C и библиотека POSIX перенесены на микроконтроллеры, у вас есть способ получить доступ к той же функциональности, не прибегая к огромной кривой обучения написанию собственной библиотеки.