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 данной главе представлена оставшаяся часть API, необходимая для полного использования значений компонентов struct stat. Мы по порядку рассматриваем следующие темы: значения time_t для представления времени и функций форматирования времени; функции сортировки и поиска (для сортировки имен файлов или других данных); типы uid_t и gid_t для представления пользователей, групп и функций, которые сопоставляют их с соответствующими именами пользователей и групп; и наконец, функцию для проверки того, что дескриптор файла представляет терминал.

6.1. Времена и даты

Значения времени хранятся в типе, который известен как time_t. Стандарт ISO С гарантирует, что это числовой тип, но во всем остальном никак не указывает, чем именно он является (целым или с плавающей точкой), как и не указывает степень точности хранящихся в нем значений.

На системах GNU/Linux и Unix значения time_t представляют «секунды с начала Эпохи». Эпоха представляет собой начало записываемого времени, которое относится к полночи 1 января 1970 г. по UTC. На большинстве систем time_t является long int С. Для 32-разрядных систем это означает, что time_t переполнится 19 января 2038 г. К тому времени, мы надеемся, тип time_t будет переопределен как по меньшей мере 64-разрядное значение.

Для получения текущего времени, вычисления разницы между двумя значениями time_t, преобразования значений time_t в более удобное представление и форматирования обоих представлений в виде символьных строк существуют различные функции. Вдобавок, представление даты и времени можно преобразовать обратно в time_t, доступна также ограниченная информация по часовым поясам.

Отдельный набор функций предоставляет доступ к текущему времени с разрешением, большим чем одна секунда. Функции работают с предоставлением двух различных значений, времени в виде секунд с начала Эпохи и числа микросекунд в текущей секунде. Эти функции описаны далее в разделе 14.3.1 «Время в микросекундах: gettimeofday()».

6.1.1. Получение текущего времени: time() и difftime()

Системный вызов time() получает текущие дату и время; difftime() вычисляет разницу между двумя значениями time_t:

#include <time.h> /* ISO С */

time_t time(time_t *t);

double difftime(time_t time1, time_t time0);

time() возвращает текущее время. Если параметр t не равен NULL, переменная, на которую указывает t, также заполняется значением текущего времени. Функция возвращает (time_t)(-1), если была ошибка, устанавливая errno.

Хотя ISO С не указывает, чем является значение time_t, POSIX определяет, что оно представляет время в секундах. Поэтому это предположение является обычным и переносимым. Например, чтобы посмотреть, что значение времени представляет отметку в прошлом шесть месяцев назад или позже, можно использовать код, подобный этому:

/* Для краткости проверка ошибок опущена */

time_t now, then, some_time;

time(&now); /* Получить текущее время */

then = now - (6L * 31 * 24 * 60 * 60); /* Примерно 6 месяцев назад */

/* ...установить какое-нибудь время, например, через stat()... */

if (some_time < then)

 /* более 6 месяцев назад */

else

 /* менее 6 месяцев назад */

Однако, поскольку переносимый код может потребоваться запустить на не-POSIX системах, существует функция difftime() для вычисления разницы между двумя значениями времени. Тот же самый тест с использованием difftime() можно было бы написать таким способом:

time_t now, some_value;

const double six_months = 6.0 * 31 * 24 * 60 * 60;

time(&now); /* Получить текущее время */

/* ...установить какое-нибудь время, например, через stat()... */

if (difftime(now, some_time) >= six_months)

 /* более 6 месяцев назад */

else

 /* менее 6 месяцев назад */

Возвращаемым типом difftime() является double, поскольку time_t может также содержать доли секунд. На системах POSIX он всегда представляет целые секунды.

В обоих предыдущих примерах обратите внимание на использование типизированных констант, чтобы форсировать выполнение вычислений с нужным математическим типом: 6L в первом случае для целых long, 6.0 во втором случае для чисел с плавающей точкой

6.1.2. Разложение времени: gmtime() и localtime()

На практике форма представления даты и времени в виде «секунд с начала эпохи» не является очень удобной, кроме очень простых сравнений. Самостоятельное вычисление компонентов времени, таких, как месяц, день, год и т.д., подвержено ошибкам, поскольку необходимо принять во внимание местный часовой пояс (возможно, с учетом перехода на летнее время), правильно вычислить високосные годы и пр. К счастью, две стандартные процедуры делают за вас эту работу:

#include <time.h> /* ISO С */

struct tm *gmtime(const time_t *timep);

struct tm *localtime(const time_t *timep);

gmtime() возвращает указатель на struct tm, которая представляет время UTC. localtime() возвращает указатель на struct tm, представляющий местное время, т.е. в расчет берутся текущий часовой пояс и переход на летнее время. На самом деле это «время для настенных часов», дата и время, которые были бы отображены на настенных или ручных часах. (Как это работает, обсуждается далее в разделе 6.1.5 «Получение сведений о часовом поясе».)

Обе функции возвращают указатель на struct tm, которая выглядит следующим образом:

struct tm {

 int tm_sec;   /* секунды */

 int tm_min;   /* минуты */

 int tm_hour;  /* часы */

 int tm_mday;  /* день месяца */

 int tm_mon;   /* месяц */

 int tm_year;  /* год */

 int tm_wday;  /* день недели */

 int tm_yday;  /* день в году */

 int tm_isdst; /* летнее время */

};

struct tm называют разложенным временем (broken-down time), поскольку значение time_t «разложено» на свои составные части. Составные части, их диапазоны и значения показаны в табл. 6.1.

Таблица 6.1. Поля структуры tm

Член Диапазон Значение tm_sec 0–60 Секунда минуты. Секунда 60 предусматривает пропущенные (leap) секунды. (В C89 был диапазон 0–61.) tm_min 0–59 Минута часа. tm_hour 0–23 Час дня tm_mday 1–31 День месяца tm_mon 0–11 Месяц года tm_year 0–N Год, начиная с 1900 г. tm_wday 0–6 День недели, воскресенье = 0 tm_yday 0–365 День года, 1 января = 0. tm_isdst <0, 0, >0 Флаг летнего времени.

Стандарт ISO С представляет большинство этих значений как «x после y». Например, tm_sec является числом «секунд после минуты», tm_mon «месяцев после января», tm_wday «дней недели после воскресенья» и т.д. Это помогает понять, почему все значения начинаются с 0. (Единственным исключением, достаточно логичным, является tm_mday, день месяца, имеющий диапазон 1–31.) Конечно, отсчет их с нуля также практичен; поскольку массивы С отсчитываются с нуля, использование этих значений в качестве индексов тривиально:

static const char *const days[] = { /* Массив имен дней */

 "Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday",

 "Thursday", "Friday", "Saturday",

};

time_t now;

struct tm *curtime;

time(&now); /* Получить текущее время */

curtime = gmtime(&now); /* Разложить его */

printf("Day of the week: %s\n", days[curtime->tm_wday]);

 /* Проиндексировать и вывести */

Как gmtime(), так и localtime() возвращают указатель на struct tm. Указатель указывает на static struct tm, содержащуюся в каждой процедуре, и похоже, что эти структуры struct tm переписываются каждый раз, когда вызываются процедуры. Поэтому хорошая мысль сделать копию возвращенной struct. Возвращаясь к предыдущему примеру.