API

首先我们来讨论一个问题:
我们可不可以从0开始写代码？
答案是不能的
你觉得餐馆的厨师能不能从零开始，自己先种各种蔬菜、粮食，制作各种调料，然后再下厨做饭，显然是不现实的，肯定都是基于别人先成的东西来做饭的。

我们编写应用程序也是如此，基本不可能自己全部从零实现你要用到的所有东西，比如初学C/c++等语言的时候，你需要调用一个别人提供的类似printf这样的函数，实现打印显示的功能，如果写个程序，还要你自己去写一个pintf函数，这就有点不切实际了。

所以我们实际在编写代码的过程中，大量调用别人事先写好的各种函数，获取这些函数所提供的功能（服务）属于常态，那么别人事先写好函数，其实就是常说的“应用编程的接口”，或者说全了就是“编写应用程序所要调用的函数接口”，“应用编程的接口”的英文说法就是API。

按照定义来说我们调用自己写的函数，自己写的函数也算是API，不过一般来说，我们不会把自己写的函数说成是API，一般都是把别人写的、提供给我们用的函数叫API。API的英文全称叫Application Programming Interface，翻译过来就是应用编程接口（其实就是函数接口）。
总之，在我们自己写的应用程序里面，经常需要调用各种API，以获取别人事先写好的函数所提供的功能。

库API和OSAPI

①库（C/C++/java等的库）：调用库API。可以获得库函数提供的功能。
②OS：调用OS API（系统API）可以获得OS函数提供的功能

只不过我们常调用的是库API，很少直接调用OS API，使得很多读者只了解库API，不熟悉OS API，其实80%库API（库函数）都是基于OS API（系统函数）实现的，你调用库API时，基本都是间接调用了OS API的，只要你弄清楚了库API和OS API的关系，很容易就能搞清楚这一点。当然我们也有不调用OS来实现的API及就是在裸机上实现，我们称之为静态库，间接调用OS API的我们成为动态库。

库API和OS API的关系

我们上面举例为C库，系统通过驱动程序操作硬件，驱动程序属于操作系统的一部分。我们上面给出的两个库函数实现的功能是一样的，那么window库和linux库向上提供的接口和功能都是一样的，都是C库API：printf，但是向下对接系统一个对接windows操作系统，一个对接linux操作系统，windows 的C库是由windows的开发人员开发，linux 的C库是由Linux开发人员开发，各自针对各自的操作系统，但是对于应用程序来说提供的接口和实现的功能是一样的，只有在不同的库函数继续往下的时候才区分出来windows操作系统和linux操作系统的区别，读者可以根据我给出的图帮助理解这个过程。

我们可以越过库API来直接调用系统API
每个OS都有自己的系统API windows、Linux等OS，都有自己的独立的OS API，如果你了解过windows的OS API的话，你再来看到Linux的系统API时，你会发现它们非常相似，甚至有些OS API的函数名都一样。

应用程序是基于OS的运行的，百分百需要OS所提供的服务，当然前提是有操作系统。

应用程序如何调用系统API

直接调用
应用程序 —— OS API（OS函数）
间接调用
应用程序 —— 库API（库函数） ——— OS API（OS函数）

只不过对我们来说，常见的是间接调用，库函数对OS API做了二次封装，你再 通过库API区间接调用系统函数。

既然可以直接调用系统API 那么库API的存在还有没有意义呢？
肯定是有的

①实现不同OS平台的兼容
------------a：OS如何导致了程序的不兼容性
不同OS的系统API是不一样的，比如Linux系统中调用的某个系统API叫write，那windows下也许叫w_write，你写的运行在Linux应用程序，显然调用的是Linux 的OS API的话，这个程序你拿到windows就运行不了了，人家windows不认，怎么办？程序员就必须重新写一个windows版的应用程序，显然增加了程序的负担。

这就好比以前不同国家有自己不同的计量单位，中国的是斤，英国的是镑，相互不兼容，对接起来相当的麻烦。

------------b：库如何解决了这种不兼容性
为了能够让同一个程序兼容所有的OS，后来就出现了库这个东西，它实现了不同OS的兼容。
这就好比后来出现了各种全球化的公制单位（公斤、米等），兼容了不同国家的计量单位。
比如c库，有专门针对Linux的C库，专门针对windows的C库，也有专门针对其它OS的c库。所有的C库实现的功能，已经提供的库API都是一样的，但是不同OS的C库都是不同的，因为各自需要对接不同的OS API。

Linux C库：由Linux相关团队开发，对接Linux的OS API
windows c库：由windows相关团队开发，对接的是Windows的OS API
其它OS的C库：由其它团队开发，对接的是其它OS API

但是对于编写应用程序的程序员来说，调用库API时，不管是那个平台的C库，调用的API（函数接口）和实现的功能都是一样的，程序员自己不用操作如何去兼容不同的OS。

②库函数在系统函数的基础上，还叠加了一些额外的功能
比如，你调用Linux C库提供的printf函数时，其实printf最终调用的还是Linux OS的write这个系统API，我们知道printf函数有%d %s等格式化的输出，这种格式化的输出并不是write系统API提供的，其实是printf对write做二次封装时，叠加一些性的更加人性化的功能。

库API会不会调用系统API是要看是否由需求，80%的库函数都会调用OS API，剩余20%的就是独立的库函数，与OS API没有任何关系。并且我们说过，当有操作系统的时候我们基于库API调用操作系统API但是如果直接没有操作系统，那调用系统API就无从谈起了。

比如还是以C库为例：
与OS API有关的C库函数：
Linux C库的printf函数：调用的是Linux的write系统API

Linux C库的malloc函数：调用的是Linux的sbrk系统API

当然，对于windows这边的C库，调用的自然就是windows的OS API了。

3）与OS API无关的C库函数：
比如c库的strlen函数这个函数就是统计字符串中字符的个数，但凡学过c语言的同学，自己都能实现这个函数的功能，这个函数就根本不需要调用任何的系统函数（OS API）

总结

学的就是Linux OS所提供的各种API，学会使用这些OS API后，在编程时直接调用这些系统API，直接获取OS提供的各种功能（服务）。但是在学习的过程中，也不是100%的都是Linux的OS API，剩余10%也有C库的API。我们学习系统编程时，都是使用C语言来编写各种调用系统API的测试例子，通过这些例子来学会系统API的使用，为什么是C语言呢？因为Linux系统就是C语言写的，提供系统函数（OS API）都是C语言的接口，自然使用C语言来编写示例程序。

那么存在一个疑问：既然有库了，学习Linux的OS API还有意义吗？
肯定是有的。
（1）直接意义：
①Linux嵌入式开发有其自己的特殊性，编写应用程序时，往往有时会直接调用Linux的OS API
②后面写驱动程序时，需要调用Linux系统API，编写测试驱动程序的应用代码
③如果你以后涉安卓中间层开发时，也会涉及到Linux系统API的调用和封装

（2）间接意义
①学习OS API，有助于理解OS
②帮助我们理解文件读写、进程、进程间通信、线程、信号、锁等概念。
大家在使用C、C++、java等编写程序时，会调用相应的库函数实现文件读写、进程、进程间通信、线程、锁等机制，我们说这些库都是基于系统API实现的，只不过做了一层封装而已，通过Linux 系统API的学习，可以让大家从源点上理解这些相关概念，帮你解答你以前的疑惑。

我们的目的是调用OS API获取OS提供的服务，那么我们在编写应用程序运行起来的时候，都希望从OS那么获得到那些服务呢？

OS可能会提供的服务有哪些：

上面只是一个简单的概括，后续我们将会详细的把所有的内容进行展开说明。