企业内训｜C/C /Qt和Linux软件专项培训-某央企研究所

第1天：Linux 操作系统初识

上午：

开启 Linux 之旅

操作系统的基本概念，包括操作系统的定义、功能和分类。

Linux 系统的独特之处，如开源性、稳定性和多用户多任务特性。

介绍常见的 Linux 发行版及其特点，如 Ubuntu、CentOS 等。

案例分享：

在某军工通信项目中，由于需要高可靠性和安全性的分布式系统来保障信息传输的稳定和安全，采用了基于 Linux 的软件架构。Linux 的开源性使得团队能够根据项目需求进行定制化开发，同时其稳定性和多用户多任务特性确保了系统在高负荷运行下的可靠性能。

实操：

根据学员的硬件环境和需求，选择合适的 Linux 发行版进行安装。

在安装过程中，引导学员了解不同的安装选项和配置，如分区设置、软件包选择等。

安装完成后，进行基本的系统设置，如用户创建、网络配置等。

进阶实操：配置静态 IP 地址，设置防火墙规则，安装和配置 SSH 服务。

下午：

探索 Linux 军工生态

介绍 Linux 在军工领域的优势，包括稳定性和可靠性、开源性、安全性、可定制性以及跨平台性。

讲解其在不同军工应用场景中的作用，如指挥控制系统、武器装备控制系统、情报分析系统、模拟训练系统和嵌入式系统等。

阐述 Linux 在军工领域生态的组成部分，涵盖操作系统内核、开发工具、软件库和框架、安全解决方案以及社区和支持。

案例分享：

案例2：某军事指挥系统采用 Linux 作为基础操作系统，充分利用了 Linux 的稳定性和可靠性。通过定制内核和优化系统配置，实现了对大量实时数据的快速处理和高效指挥决策。同时，该系统利用了 Linux 丰富的开发工具和软件库，如 gcc/g++编译器、gdb 调试器等，提高了开发效率和软件质量。此外，开源社区的支持也为系统的持续改进和维护提供了有力保障。

实操：

进一步探索安装好的 Linux 系统，尝试使用一些基本的命令和工具，感受 Linux 的稳定性和灵活性。

了解如何查找和安装适用于军工领域的软件和工具，为后续的学习和实践做好准备。

进阶实操：使用 apt 或 yum 包管理器安装和管理软件包，配置系统日志服务 rsyslog。

第2天：进程与线程管理

上午

深入进程与线程调度

进程管理与服务：ps、top、kill

服务的管理与配置：systemctl、service

网络配置与管理：ifconfig、ping、netstat

实操：

使用 Linux 命令行工具进行系统管理和文件操作，初步感受文件系统与权限管理。

进阶实操：编写脚本自动启动和停止多个进程，使用 ps 和 top 命令监控系统资源使用情况。

下午

开发工具巩固

gdb调试工具使用

make命令与自动化构建

编辑器与IDE的选择（VS Code、Vim、Emacs）

案例分享：

在某军工软件项目中，为了确保系统的高可靠性和高实时性，采用了精细的硬件调试方法。通过 gdb 调试工具，对软件进行逐行调试，查找潜在的问题和性能瓶颈。同时，结合 Linux 内核的系统调用流程和GJB8000 开发流程，确保系统在各种复杂环境下的安全运行。

实操：

继续探索 Linux 命令行工具的更多功能，如进程查看与管理。

进阶实操：使用 strace 和 ltrace 跟踪系统调用和库函数调用，调试程序。

第3天：深入 Linux 核心

上午

内存与文件系统探索

虚拟内存基础

分页与分段管理

GJB438C对嵌入式系统的内存安全要求

文件系统设计与权限管理

文件的打开、读取、写入与关闭

二进制文件与文本文件的区别

Inode结构

访问控制

实操：完善操作系统模拟环境，实现基本的进程调度与内存分配，借助日志监控和权限管理分析系统性能。

进阶实操：使用 ldd 查看动态链接库依赖，编写简单的系统调用程序。

下午

系统调用与安全保障

系统调用概述

系统调用流程详解

系统调用的实现机制

系统安全性保障

实操：

完善操作系统模拟环境，实现基本的进程调度与内存分配，借助日志监控和权限管理分析系统性能。

进阶实操：使用 ldd 查看动态链接库依赖，编写简单的系统调用程序。

第1天：C语言基础

上午

C语言概述与基础语法

C语言的基本语法

变量、数据类型、运算符

控制语句：if、for、while、switch

数组与指针基础

一维数组与二维数组

指针的概念与操作

下午

指针高级

指针的算术运算

指针数组与函数指针

实操案例：字符串排序程序

使用指针实现字符串的输入与存储

冒泡排序算法的实现

输出排序后的字符串列表

实操：

链表与栈的实现

链表的定义与操作

使用栈处理表达式的求值

下午：栈与计算器实现

引言与栈的定义

栈的基本操作

栈的实现

使用栈实现计算器

案例分享：

在某军工数据处理项目中，为了处理不同类型的数据，采用了 C 语言编写高效的算法。例如，使用栈数据结构处理表达式的求值，实现了一个简单的计算器功能，提高了数据处理的效率和准确性。

实操：

使用栈数据结构处理表达式的求值，实现简单的计算器功能。

进阶实操：实现支持浮点数运算的计算器，增加错误处理和异常捕获。

第2天：函数与结构体

上午

函数的定义与调用

函数参数与返回值

递归函数的实现

函数指针的应用

变量的作用域与存储类别

全局变量与局部变量

static、extern、register关键字的使用

下午

结构体与联合体应用

结构体的定义与操作

联合体的概念与应用

实操：编写相关函数处理传感器数据，如数据的读取、写入和显示。

进阶实操：实现传感器数据的多线程并发处理，使用互斥锁保证数据一致性。

第3天：内存管理与数据结构

上午：动态内存分配

malloc、calloc、realloc、free函数的使用

内存泄漏与内存越界的防范

实操案例：动态数组的实现

需求分析：实现一个可变长度的整数数组

动态内存分配的编码实现

内存释放与程序优化

下午：复杂数据结构与采集模块

复杂数据结构设计与优化

设计并优化满足军工需求的链表、队列、树等复杂数据结构

强化文件操作与系统编程

实操：实现传感器数据的文件存储和读取功能。

第1天：C++基础与模板

上午：C++基础与面向对象概念

C++语言概述

C与C++的差异

C++的主要特性：类、对象、封装、继承、多态

C++语言概述

C++的历史与特性

C与C++的主要区别

面向对象编程基础

类与对象的概念

封装、继承与多态的基本思想

类的定义与成员

构造函数与析构函数

成员函数与成员变量

this指针的作用

实操案例：银行账户类的实现

设计账户类的属性与方法

实现存款、取款、查询功能

类的实例化与对象的交互

第2天：C++进阶与模板

上午

C++模板编程

函数模板与类模板

模板特化与实例化

异常处理与智能指针

异常的机制与应用

try、catch、throw的使用

智能指针：unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr

下午：

STL标准模板库

STL的容器：vector、list、map、set

STL的算法与迭代器

实操案例：文件词频统计程序

使用STL容器处理文件内容

统计并排序单词频率

案例：C++模板在军工软件中的高级应用

讲解如何利用C++模板在军工项目中处理多类型数据的高效编程，特别是在数据处理和算法优化中如何运用模板技术。

第3天：设计模式高效应用

上午

设计模式概述

设计模式的意义与分类

创建型、结构型、行为型模式简介

单例模式

单例模式的实现方法

多线程环境下的单例模式

下午

工厂模式与观察者模式

简单工厂、工厂方法、抽象工厂的区别

观察者模式的原理与应用场景

实操案例：日志系统的设计

采用单例模式实现日志管理器

使用工厂模式创建不同类型的日志记录器

观察者模式实现日志事件的订阅与通知

第1天：Qt与程序开发

上午

Qt概述与基础

Qt的跨平台特性与优势

Qt Creator开发环境配置

项目管理与Qt项目结构

Qt信号与槽机制

信号与槽的概念与实现

事件处理与用户交互

下午

Qt界面设计与布局管理

使用Qt Designer设计界面

Qt的布局管理：QHBoxLayout、QVBoxLayout等

样式表与自定义样式

实操案例：简易文本编辑器

界面设计与基本功能实现

打开、保存文件的操作

使用信号与槽机制处理按钮事件

案例：Qt在军工系统中的应用

介绍Qt在军事模拟、战术指挥系统中的应用，如何用Qt开发实时图形界面与数据可视化，支持高频更新与低延迟显示。

讨论Qt在军工软件开发中的跨平台特性，如何帮助开发多设备支持的军事信息系统。

实操案例：设计一个船舶实时监控系统界面，展示船舶的实时数据，如船舶位置、航速、天气状况、海浪高度等信息。

第2天：Qt核心模块与数据库操作

上午

Qt核心模块

QString与QByteArray的使用

文件与I/O操作：QFile、QTextStream

字符串处理与正则表达式

Qt数据库模块

数据库连接与查询：QSqlDatabase、QSqlQuery

使用SQLite或MySQL进行数据存储

下午

Qt多线程与网络编程

创建线程与线程间通信

TCP/UDP通信：QTcpSocket、QUdpSocket

HTTP请求与响应

实操案例：网络文件下载器

多线程实现文件下载

用户界面与进度条更新

实操案例

设计一个数据库应用，存储船舶的实时数据，如传感器数据、航行日志等，并在Qt界面中展示。

第3天：综合实战与总结

上午实战项目：实时监控系统构建

综合运用信号槽与多线程机制、自定义控件开发等知识，构建符合 GJB5000B 标准的实时监控系统。

实操：整合数据采集、数据库存储和界面交互功能，完善实时监控系统。

下午：总结与展望

学生分享学习心得，教师答疑与总结课程要点，发布后续学习资源与建议

实操成果验收：展示最终的实时监控系统成果，并进行交流和总结。