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嵌入式Linux必知:几个超实用C语言小片段

  • 2026-09-09 04:27:38
嵌入式Linux必知:几个超实用C语言小片段
大家好，我是杂烩君。

这篇整理几个在嵌入式Linux项目里高频用到的 C 语言小片段。它们都属于“排障/打点/设备信息”的基础能力：能快速把关键上下文打进日志，定位问题会省很多时间。

先放一个通用思路：无论从 sysfs 读文件，还是用 ioctl 拿网卡信息，核心都是“选数据源 → 读取 → 解析 → 格式化输出”。

一、获取内存信息

内存信息经常用来做“是否内存紧张”的快速判断：比如日志里每隔一段时间打点一次 MemAvailable，很多内存泄漏/缓存膨胀的问题会更容易抓到趋势。

代码：

#include<stdio.h>#include<string.h>#define PROC_MEMINFO "/proc/meminfo"intget_meminfo_kb(long *total_kb, long *avail_kb){    FILE *fp = fopen(PROC_MEMINFO, "r");if (NULL == fp)    {printf("fopen error\n");return-1;    }char line[256] = {0};long total = -1;long avail = -1;while (NULL != fgets(line, sizeof(line), fp))    {if (0 == strncmp(line, "MemTotal:", 9))        {sscanf(line, "MemTotal: %ld kB", &total);        }elseif (0 == strncmp(line, "MemAvailable:", 13))        {sscanf(line, "MemAvailable: %ld kB", &avail);        }if (total >= 0 && avail >= 0)        {break;        }    }    fclose(fp);if (total < 0 || avail < 0)    {printf("parse error\n");return-1;    }    *total_kb = total;    *avail_kb = avail;return0;}intmain(void){long total_kb = 0;long avail_kb = 0;    get_meminfo_kb(&total_kb, &avail_kb);printf("mem_total = %ld kB, mem_available = %ld kB\n", total_kb, avail_kb);return0;}

注意点：

  • 不同内核字段可能略有差异，但 MemTotal/MemAvailable 在多数发行版都能拿到。

二、获取CPU温度

应用可以定时获取 CPU 温度，比如性能异常、频繁重启、降频等场景，温度往往是第一批要确认的指标。

代码：

#include<stdio.h>   #include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<errno.h>#define CPU_TEMP_FILE0  "/sys/devices/virtual/thermal/thermal_zone0/temp"structcpu_temperature{int integer_part;int decimal_part;};typedefstructcpu_temperaturecpu_temperature_t;cpu_temperature_tget_cpu_temperature(constchar *_cpu_temp_file){    FILE *fp = NULL;cpu_temperature_t cpu_temperature = {0};int temp = 0;    fp = fopen(_cpu_temp_file, "r");if (NULL == fp)    {printf("fopen file error\n");return cpu_temperature;    }fscanf(fp, "%d", &temp);    cpu_temperature.integer_part = temp / 1000;    cpu_temperature.decimal_part = temp % 1000 / 100;    fclose(fp);return cpu_temperature;}intmain(int arc, char *argv[]){cpu_temperature_t cpu_temperature = {0};    cpu_temperature = get_cpu_temperature(CPU_TEMP_FILE0);printf("cpu_temperature = %d.%d ℃\n", cpu_temperature.integer_part, cpu_temperature.decimal_part);return0;}

运行结果：

注意点：

  • 路径不固定：不同平台 thermal_zoneX 可能不同，建议把路径做成可配置（本文保持写死路径，便于演示）。
  • 单位：多数 sysfs 温度是“毫摄氏度”，常见为 42000 表示 42.0℃。
  • 采样频率：日志里打点别太密（例如 1s~10s 一次），避免 I/O 噪声影响定位。

三、获取文件大小

有时候需要先知道文件大小：例如发送文件、预分配缓冲区、做进度条等。

代码：

#include<sys/stat.h>  #include<unistd.h>  #include<stdio.h>  longget_file_size(constchar *_file_name){    FILE * fp = fopen(_file_name, "r");if (NULL == fp)    {printf("fopen error\n");return-1;    }    fseek(fp, 0L, SEEK_END);long size = ftell(fp);    fclose(fp);return size;}intmain(){#define FILE_NAME  "./get_file_size"long file_size = get_file_size(FILE_NAME);printf("file_size = %ld\n", file_size);return0;}

运行结果：

注意点：

  • 这个例子用了 fseek/ftell，对“普通文件”足够直观；更严谨的方式是 stat()（本节不展开）。
  • 如果你读的是二进制文件，Windows 上建议用 "rb"；Linux 上 "r" 通常也能工作。

四、获取时间戳

时间戳最常见用途是给日志打点：把多线程/多进程事件串起来，排障效率会明显提升。

代码：

#include<stdio.h>   #include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<errno.h>#include<sys/time.h>#include<time.h>longlongget_sys_time_ms(void){longlong time_ms = 0;structtimevalsys_current_time;    gettimeofday(&sys_current_time, NULL);    time_ms = ((longlong)sys_current_time.tv_sec*1000000 + sys_current_time.tv_usec) / 1000;return time_ms;}intmain(int arc, char *argv[]){longlong cur_sys_time = get_sys_time_ms();printf("cur_sys_time = %lld ms\n", cur_sys_time);return0;}

运行结果：

注意点：

  • gettimeofday() 取的是“墙上时间”（可能被 NTP/手动改时间影响）。如果你要测耗时/间隔，更推荐 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ...)
  • 统一单位很重要：本文返回毫秒，日志可直接对齐排序。

五、获取MAC

MAC 地址经常被用作设备唯一标识（或参与生成设备 ID）。这里用 ioctl(SIOCGIFHWADDR) 从指定网卡获取。

代码：

#include<stdio.h>#include<stdint.h>#include<net/if.h>#include<sys/socket.h>#include<sys/ioctl.h>#include<arpa/inet.h>#include<unistd.h>#include<string.h>intget_netif_mac(constchar *_ifr_name, char *_mac){int32_t             ret = -1;structifreqm_ifreq;int32_t             sock = 0;    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sock < 0)    {printf("socket err\r\n");goto err;    }strncpy(m_ifreq.ifr_name, _ifr_name, IFNAMSIZ);    m_ifreq.ifr_name[IFNAMSIZ - 1] = 0;    ret = ioctl(sock,SIOCGIFHWADDR, &m_ifreq);if (ret < 0)    {printf("ioctl err:%d\r\n",ret);goto err;    }snprintf((char *)_mac, 32, "%02x%02x%02x%02x%02x%02x", (uint8_t)m_ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[0],                                                     (uint8_t)m_ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[1],                                                     (uint8_t)m_ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[2],                                                     (uint8_t)m_ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[3],                                                     (uint8_t)m_ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[4],                                                     (uint8_t)m_ifreq.ifr_hwaddr.sa_data[5]);return0;err:return-1;}intmain(int argc, char **argv){char mac_str[32] = {0};    get_netif_mac("wlan1", mac_str);printf("mac = %s\n", mac_str);return0;}

运行结果：

注意点：

  • 网卡名在不同系统可能是 eth0/wlan0，也可能是 enp0s3 这类“可预测命名”。
  • ifr_name 有长度限制（IFNAMSIZ），拷贝时要注意结尾 \0。
  • socket() 只用于拿到 fd 给 ioctl 用，不需要真正发包。

六、获取IP

有时候需要获取本机 IP 做显示、上报、或者打印在启动日志里，现场排障会方便很多。这里用 ioctl(SIOCGIFADDR) 获取指定网卡的 IPv4 地址。

代码：

#include<stdio.h>#include<net/if.h>#include<sys/socket.h>#include<sys/ioctl.h>#include<arpa/inet.h>#include<unistd.h>#include<string.h>intget_local_ip(constchar *_ifr_name, char *_ip){int ret = -1;int sockfd;structsockaddr_insin;structifreqifr;    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == sockfd)    {printf("socket error\n");return ret;    }strncpy(ifr.ifr_name, _ifr_name, IFNAMSIZ);    ifr.ifr_name[IFNAMSIZ - 1] = 0;if (ioctl(sockfd, SIOCGIFADDR, &ifr) < 0)    {printf("ioctl error\n");        close(sockfd);return ret;    }memcpy(&sin, &ifr.ifr_addr, sizeof(sin));int ip_len = snprintf(_ip, 32, "%s", inet_ntoa(sin.sin_addr));    close(sockfd);    ret = ip_len;return ret;}intmain(int argc, char **argv){char ip_str[32] = {0};    get_local_ip("wlan1", ip_str);printf("ip = %s\n", ip_str);return0;}

运行结果：

注意点：

  • 这个方式拿到的是“接口当前配置的 IPv4”。如果网卡还没拿到地址（DHCP 未完成）会失败。
  • 更全面（支持 IPv6/多地址）的做法是 getifaddrs()，但 ioctl 版在嵌入式里更常见、依赖更少。

七、获取磁盘剩余空间

磁盘空间不足会导致“写文件失败/升级失败/日志丢失”等一堆诡异问题。落盘前先检查一次剩余空间，能少踩很多坑。

代码：

#include<stdio.h>#include<sys/statvfs.h>unsignedlonglongget_fs_free_bytes(constchar *path){structstatvfsst;if (0 != statvfs(path, &st))    {printf("statvfs error\n");return0;    }return (unsignedlonglong)st.f_bsize * (unsignedlonglong)st.f_bavail;}intmain(void){unsignedlonglong free_bytes = get_fs_free_bytes("/");printf("free_bytes = %llu\n", free_bytes);return0;}

注意点：

  • statvfs() 可拿到文件系统块大小和可用块数，换算成字节即可。
  • 嵌入式里常见分区是 /、/data、/userdata 等，按实际挂载点传入。

八、获取CPU使用率（采样计算）

CPU 使用率建议用“采样两次再算差值”的方式，避免读到的是累计值。

代码：

#include<stdio.h>#include<unistd.h>#define PROC_STAT "/proc/stat"staticintread_cpu_stat(unsignedlonglong *idle, unsignedlonglong *total){    FILE *fp = fopen(PROC_STAT, "r");if (NULL == fp)    {printf("fopen error\n");return-1;    }unsignedlonglong user=0,nice=0,system=0,idle_v=0,iowait=0,irq=0,softirq=0,steal=0;int ret = fscanf(fp, "cpu  %llu %llu %llu %llu %llu %llu %llu %llu",                     &user,&nice,&system,&idle_v,&iowait,&irq,&softirq,&steal);    fclose(fp);if (8 != ret)    {printf("fscanf error\n");return-1;    }    *idle = idle_v + iowait;    *total = user + nice + system + idle_v + iowait + irq + softirq + steal;return0;}intmain(void){unsignedlonglong idle1=0,total1=0,idle2=0,total2=0;    read_cpu_stat(&idle1, &total1);    usleep(200 * 1000);    read_cpu_stat(&idle2, &total2);unsignedlonglong idle_delta = idle2 - idle1;unsignedlonglong total_delta = total2 - total1;double cpu_usage = 0;if (total_delta > 0)    {        cpu_usage = (double)(total_delta - idle_delta) * 100.0 / (double)total_delta;    }printf("cpu_usage = %.2f %%\n", cpu_usage);return0;}

注意点：

  • /proc/stat 的 cpu 行是从开机累计到现在的 tick，需要间隔一小段时间读两次再计算。

以上就是本次分享的几个小代码片段。可以这些能力做成一个小工具库（带统一的错误码/日志宏），工程里随手就能复用。

如果觉得文章有帮助，麻烦帮忙转发，谢谢！

END

作者：ZhengNL

来源：嵌入式大杂烩
版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。
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