Арнольд Роббинс - Linux программирование в примерах

• Название: Linux программирование в примерах
• Автор: Арнольд Роббинс
• Издательство: Кудиц-Образ
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2005
• ISBN: 5-9579-0059-1

В книге рассмотрены вопросы, связанные с программированием под Linux: файловый ввод/вывод, метаданные файлов, основы управления памятью, процессы и сигналы, пользователи и группы, вопросы интернационализации и локализации, сортировка, поиск и многие другие. Много внимания уделено средствам отладки, доступным под GNU Linux. Все темы иллюстрируются примерами кода, взятого из V7 UNIX и GNU. Эта книга может быть полезна любому, кто интересуется программированием под Linux.

---

В качестве отступления, мы признаемся, что нам пришлось тщательно изучить переделку, когда мы ее сделали, чтобы убедиться, что она точно соответствует первоначальному коду; она соответствовала. Теперь нам кажется, что, возможно, вот эта версия цикла была бы ближе к оригиналу:

/* Возможная замена для строк 22 - 29 */

do {

 rval2 = rval3 = -1; /* для отладки */

 rval2 = interpret(expression_value);

 if (rval2 != 0)

  rval3 = inrec(iop);

} while (rval2 != 0 && rval3 == 0);

Правда в том, что обе версии труднее воспринимать, чем оригинал, и поэтому, возможно, содержат ошибки. Однако, поскольку текущий код работает, мы решили оставить как есть.

Наконец, мы обращаем внимание, что не все программисты-эксперты согласились бы здесь с нашим советом. Когда каждый компонент условия является вызовом функции, можно установить на каждую контрольную точку, использовать step для входа в каждую функцию, а затем использовать finish для ее завершения. GDB сообщит вам возвращаемое функцией значение, и с этого места вы можете использовать для продолжения cont или step. Нам нравится наш подход, поскольку результаты сохраняются в переменных, которые можно проверить (и неоднократно) после вызова функции и даже спустя несколько операторов.

15.4.1.4. Используйте вспомогательные функции отладки

Типичной методикой, применимой во многих случаях, является использование набора значений флагов; когда флаг установлен (т.е. равен true), имеет место определенный факт или применяется определенное условие. Обычно это осуществляется при помощи именованных констант #define и битовых операторов С. (Использование битовых флагов и операторы работы с битами мы обсуждали во врезке к разделу 8.3.1 «Стиль POSIX: statvfs() и fstatvfs()».)

Например, главная структура данных gawk называется NODE. У нее большое количество полей, последнее из которых является набором значений флагов. Из файла awk.h:

typedef struct exp_node {

 /* ... Куча материала опущена */

 unsigned short flags;

#define MALLOC       1 /* может быть освобожден */

#define TEMP         2 /* должен быть освобожден */

#define PERM         4 /* не может быть освобожден */

#define STRING       8 /* назначен в виде строки */

#define STRCUR      16 /* текущее значение строковое */

#define NUMCUR      32 /* текущее значение числовое */

#define NUMBER      64 /* назначен в виде числа */

#define MAYBE_NUM  128 /* ввод пользователя: если NUMERIC, тогда

                        * NUMBER */

#define ARRAYMAXED 256 /* размер массива максимальный */

#define FUNC       512 /* параметр представляет имя функции;

                        * см. awkgram.y */

#define FIELD     1024 /* это является полем */

#define INTLSTR   2048 /* использовать локализованную версию */

} NODE;

Причина для использования значений флагов заключается в том, что они значительно экономят пространство данных. Если бы структура NODE для каждого флага использовала отдельное поле char, потребовалось бы 12 байтов вместо 2, используемых unsigned short. Текущий размер NODE (на Intel x86) 32 байта. Добавление лишних 10 байтов увеличило бы ее до 42 байтов. Поскольку gawk может потенциально выделять сотни и тысячи (или даже миллионы) NODE[170], сохранение незначительного размера является важным.

Что это должно делать с отладкой? Разве мы не рекомендовали только что использовать для именованных констант enum? Ну, в случае объединяемых побитовыми ИЛИ значений enum не помогают, поскольку они больше не являются индивидуально распознаваемыми!

Рекомендация: предусмотрите функцию для преобразования флагов в строки. Если у вас есть несколько независимых флагов, установите процедуру общего назначения.

ЗАМЕЧАНИЕ. Необычность этих функций отладки заключается в том, что код приложения никогда их не вызывает. Они существуют лишь для того, чтобы их можно было вызывать из отладчика. Такие функции всегда должны быть откомпилированы с кодом, даже без окружающих #ifdef, чтобы их можно было использовать. не предпринимая никаких дополнительных шагов. Увеличение (обычно минимальное) размера кода оправдывается экономией времени разработчика

Сначала мы покажем вам, как мы это делали первоначально. Вот (сокращенная версия) flags2str() из ранней версии gawk (3.0.6):

1  /* flags2str --- делает значения флагов удобочитаемыми */

2

3  char *

4  flags2str(flagval)

5  int flagval;

6  {

7   static char buffer[BUFSIZ];

8   char *sp;

9

10  sp = buffer;

11

12  if (flagval & MALLOC) {

13   strcpy(sp, "MALLOC");

14   sp += strlen(sp);

15  }

16  if (flagval & TEMP) {

17   if (sp >= buffer)

18   *sp++ = '|';

19   strcpy(sp, "TEMP");

20   sp += strlen(sp);

21  }

22  if (flagval & PERM) {

23   if (sp != buffer)

24    *sp++ = '|';

25   strcpy(sp, "PERM");

26   sp += strlen(sp);

27  }

    /* ...многое то же самое, опущено для краткости... */

82

83  return buffer;

84 }

(Номера строк даны относительно начала функции.) Результатом является строка, что- то наподобие "MALLOC | PERM | NUMBER". Каждый флаг тестируется отдельно, и если он присутствует, действие каждый раз одно и то же: проверка того, что он не в начале буфера и что можно добавить символ '|', скопировать строку на место и обновить указатель. Сходные функции существовали для форматирования и отображения других видов флагов в программе.

Этот код является повторяющимся и склонным к ошибкам, и для gawk 3.1 мы смогли упростить и обобщить его. Вот как gawk делает это сейчас. Начиная с этого определения в awk.h:

/* для целей отладки */

struct flagtab {

 int val;          /* Целое значение флага */

 const char *name; /* Строковое имя */

};

Эту структуру можно использовать для представления любого набора флагов с соответствующими строковыми значениями. Каждая отдельная группа флагов имеет соответствующую функцию, которая возвращает печатное представление флагов, которые установлены в настоящее время. Из eval.c:

/* flags2str --- делает значения флагов удобочитаемыми */

const char *flags2str(int flagval) {

 static const struct flagtab values[] = {

  { MALLOC, "MALLOC" },

  { TEMP, "TEMP" },

  { PERM, "PERM" },

  { STRING, "STRING" },

  { STRCUR, "STRCUR" },

  { NUMCUR, "NUMCUR" },

  { NUMBER, "NUMBER" },

  { MAYBE_NUM, "MAYBE_NUM" },

  { ARRAYMAXED, "ARRAYMAXED" },

  { FUNC, "FUNC" },

  { FIELD, "FIELD" },

  { INTLSTR, "INTLSTR" },

  { 0, NULL },

 };

 return genflags2str(flagval, values);

}

flags2str() определяет массив сопоставлений флагов со строками. По соглашению, значение флага 0 означает конец массива. Код вызывает для осуществления работы genflags2str() («общий флаг в строку»). getflags2str() является процедурой общего назначения, которая преобразует значение флага в строку. Из eval.c:

1  /* genflags2str --- общая процедура для преобразования значения флага в строковое представление */

2

3  const char *

4  genflags2str(int flagval, const struct flagtab *tab)

5  {

6   static char buffer(BUFSIZ];

7   char *sp;

8   int i, space_left, space_needed;

9

10  sp = buffer;

11  space_left = BUFSIZ;

12  for (i = 0; tab[i].name != NULL; i++) {

13   if ((flagval & tab[i].val) != 0) {

14    /*

15     * обратите внимание на уловку, нам нужны 1 или 0, чтобы

16     * определить, нужен ли нам символ '|'.

17     */

18    space_needed = (strlen(tab[i].name) + (sp != buffer));

19    if (space_left < space_needed)

20     fatal(_("buffer overflow in genflags2str"));

21

22    if (sp >= buffer) {

23     *sp++ = '|';

24     space_left--;

25    }

26    strcpy(sp, tab[i].name);

27    /* обратите внимание на расположение! */

28    space_left -= strlen(sp);

29    sp += strlen(sp);

30   }

31  }

32

33  return buffer;

34 }

(Номера строк приведены относительно начала функции, а не файла.) Как и в предыдущей версии, идея заключалась в заполнении статического буфера строковыми значениями, такими, как "MALLOC | PERM | STRING | MAYBE_NUM", и возвращении адреса этого буфера. Мы вскоре обсудим причины использования статического буфера; сначала давайте исследуем код.