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.

---

1  /* ch06-echodate.c --- демонстрирует mktime(). */

2

3  #include <stdio.h>

4  #include <time.h>

5

6  int main(void)

7  {

8   struct tm tm;

9   time_t then;

10

11  printf("Enter a Date/time as YYYY/MM/DD HH:MM:SS : ");

12  scanf("%d/%d/%d %d:%d:%d",

13   &tm.tm_year, &tm.tm_mon, &tm.tm_mday,

14   &tm.tm_hour, &tm.tm_min, &tm.tm_sec);

15

16  /* Проверка ошибок значений для краткости опущена. */

17  tm.tm_year -= 1900;

18  tm.tm_mon--;

19

20  tm.tm_isdst = -1; /* He знаю о летнем времени */

21

22  then = mktime(&tm);

23

24  printf("Got: %s", ctime(&then));

25  exit(0);

26 }

В строке 11 запрашиваются дата и время, а в строках 12–14 соответствующие значения считываются. (В коде изделия возвращаемые scanf() значения должны проверяться.) Строки 17 и 18 компенсируют различную базу для лет и месяцев соответственно. Строка 20 указывает, что мы не знаем, представляют ли данные дата и время летнее время. Строка 22 вызывает mktime(), а строка 24 выводит результат преобразования. После компилирования и запуска мы видим, что это работает:

$ ch06-echodate

Enter a Date/time as YYYY/MM/DD HH:MM:SS : 2003/5/25 19:07:23

Got: Sun May 25 19:07:23 2003

6.1.5. Получение сведений о часовом поясе

На ранних системах Unix сведения о часовом поясе внедрялись в ядро при компиляции. Правила перехода на летнее время обычно были жестко вшиты в код, что создавало трудности для пользователей вне Соединенных Штатов или в местах внутри Соединенных Штатов, в которых не осуществлялся переход на летнее время.

В современных системах эти сведения выделены в двоичные файлы, которые читаются библиотекой С при извлечении функций, связанных со временем. Эта методика позволяет избежать необходимости в перекомпилировании библиотек и системных файлов при изменении правил и гораздо упрощает обновление правил.

Интерфейс языка С для сведений о часовых поясах развивался в разных версиях Unix, как на System V, так и Berkley, пока, наконец, не был стандартизован POSIX следующим образом.

#include <time.h> /* POSIX */

extern char *tzname[2];

extern long timezone;

extern int daylight;

void tzset(void);

Функция tzset() проверяет переменную окружения TZ для получения сведений о часовом поясе и переходе на летнее время.[65] Если эта переменная не установлена, tzset() использует «определенный в реализации часовой пояс по умолчанию», который скорее всего является часовым поясом машины, на которой вы работаете.

После вызова tzset() сведения о локальном часовом поясе доступны в нескольких переменных:

extern char *tzname[2]

Стандартное имя и имя летнего времени для часового пояса. Например, для областей США в восточном часовом поясе именами часового пояса являются 'EST' (Eastern Standard Time) и 'EDT' (Eastern Daylight Time).

extern long timezone

Разница в секундах между текущим часовым поясом и UTC. Стандарт не определяет, как эта разница работает. На практике отрицательные значения представляют часовые пояса восточнее (перед, или те, которые позже) UTC; положительные значения представляют часовые пояса западнее (за, или те, которые раньше) UTC. Если вы посмотрите на это значение как «насколько изменить местное время, чтобы оно стало равно UTC», тогда знак этого значения имеет смысл.

extern int daylight

Эта переменная равна нулю, если правила перехода на летнее время никогда не должны использоваться для данного часового пояса, и не равны нулю в противном случае.

ЗАМЕЧАНИЕ. Переменная daylight не означает, действует ли в настоящий момент летнее время! Вместо этого она просто констатирует, может ли текущий часовой пояс вообще иметь летнее время.

Стандарт POSIX указывает, что ctime(), localtime(), mktime() и strftime() действуют, «как если бы» они вызывали tzset(). Это означает, что им в действительности не нужно вызывать tzset(), но они должны вести себя, как если бы эта функция была вызвана. (Формулировка призвана дать определенную гибкость при реализации, в то же время гарантируя правильное поведение кода уровня пользователя.)

На практике это означает, что вы сами почти никогда не будете вызывать tzset(). Но если понадобится, эта функция есть.

6.1.5.1. Системы BSD: timezone(), не timezone

Некоторые производные от BSD 4.4 системы вместо переменной POSIX timezone предоставляют функцию timezone():

#include <time.h> /* BSD */

char *timezone(int zone, int dst);

Аргумент zone является числом минут западнее GMT, a dst истинно, если действует летнее время. Возвращаемое значение является строкой, дающей имя указанного часового пояса, или значение, выраженное относительно GMT. Эта функция обеспечивает совместимость с функцией V7 с тем же именем и поведением.

Локальное время: откуда оно известно?

Системы GNU/Linux хранят информацию о часовых поясах в файлах и каталогах в /usr/share/zoneinfo:

$ cd /usr/share/zoneinfo

$ ls -FC

Africa/     Canada/ Factory    Iceland   MST7MDT  Portugal  W-SU

America/    Chile/  GB         Indian/   Mexico/  ROC       WET

Antarctica/ Cuba    GB-Eire    Iran      Mideast/ ROK       Zulu

Arctic/     EET     GMT        Israel    NZ       Singapore iso3166.tab

Asia/       EST     GMT+0      Jamaica   NZ-CHAT  SystemV/  posix/

Atlantic/   EST5EDT GMT-0      Japan     Navajo   Turkey    posixrules

Australia/  Egypt   GMT0       Kwajalein PRC      UCT       right/

Brazil/     Eire    Greenwich  Libya     PST8PDT  US/       zone.tab

CET         Etc/    HST        MET       Pacific/ UTC

CST6CDT     Europe/ Hongkong   MST       Poland   Universal

Когда возможно, этот каталог использует прямые ссылки для предоставления одних и тех же данных с разными именами. Например, файлы EST5EDT и US/Eastern на самом деле одни и те же:

$ ls -il EST5EDT US/Eastern

724350 -rw-r--r-- 5 root root 1267 Sep б 2002 EST5EDT

724350 -rw-r--r-- 5 root root 1267 Sep 6 2002 US/Eastern

Частью установки системы является выбор часового пояса. Надлежащий файл данных часового пояса помещается затем в /etc/localtime:

$ file /etc/localtime

/etc/localtime: timezone data

На нашей системе это автономная копия файла для нашего часового пояса. На других системах это может быть символическая ссылка на файл в /usr/share/zoneinfo. Преимуществом использования отдельной копии является то, что все по-прежнему работает, если /usr не смонтирован.

Переменная окружения TZ, если она установлена, перекрывает значение по умолчанию для часового пояса:

$ date /* Дата и время в часовом поясе по умолчанию

        */

Wed Nov 19 06:44:50 EST 2003

$ export TZ=PST8PDT /* Смена часового пояса на Западное

                       побережье США */

$ date /* Вывести дату и время */

Wed Nov 19 03:45:09 PST 2003

Широкое распространение этой функции делает переносимое использование переменной POSIX timezone трудной. К счастью, мы не видим большой потребности в ней strftime() должно быть достаточно едва ли не для большинства необычных потребностей

6.2. Функции сортировки и поиска

Сортировка и поиск являются двумя фундаментальными операциями, потребность в которых постоянно возникает во многих приложениях Библиотека С предоставляет ряд стандартных интерфейсов для осуществления этих задач.

Все процедуры разделяют общий лейтмотив; данные управляются через указатели void*, а сортировку осуществляют предоставленные пользователем функции. Обратите также внимание, что эти API применяются к данным в памяти. Структуры сортировки и поиска в файлах значительно более сложны и выходят за рамки вводного руководства, подобного данному. (Однако, команда sort хорошо работает для текстовых файлов; см. справочную страницу для sort(1). Сортировка двоичных файлов требует написания специальной программы.)

Поскольку ни один алгоритм не работает одинаково хорошо для всех приложений, имеются несколько различных наборов библиотечных процедур для сопровождения искомых коллекций данных. Данная глава рассматривает лишь один простой интерфейс для поиска. Другой, более развитый интерфейс описан в разделе 14.4 «Расширенный поиск с использованием двоичных деревьев». Более того, мы намеренно не объясняем лежащие в основе алгоритмы, поскольку данная книга об API, а не об алгоритмах и структурах данных. Важно понять, что API можно рассматривать как «черные ящики», выполняющие определенную работу без необходимости понимания подробностей их работы.