PB173 Linux 03 Interakcia Roman Lacko xlacko1@fi.muni.cz 2022-09-29 1 Obsah 1. Interakcia 2. Logovanie 3. Preprocesor 4. Zdroje 2 Interakcia Interakcia 3 Príkazový riadok Základný spôsob predávania informácií programu. argument Všeobecne akýkoľvek reťazec na príkazovom riadku. prepínač (option) Reťazec so špeciálnym prefixom a významom. parameter Argument, ktorý nie je prepínač. $ stat --format=%u Makefile # ──────── Options # ── ──────── Parameters # ──────── ── ──────── Arguments 4 Príkazový riadok: Prepínače Prepínače menia správanie alebo nastavenie programu. Obvyklá syntax (α… znak, Α… reťazec) -α ls -l -αPARAM -α PARAM make -f Makefile -αβ… „bundling,“ grep -qE REGEX -- koniec prepínačov --Α (GNU) git log --oneline --Β=PARAM (GNU) diff --unified=1 Existujú aj iné, menej časté schémy viď napr. man 1 javac, man 1 mcs 5 Príkazový riadok: Prepínače #include int getopt(int argc, char *const argv[], char *const optstring); • Spracuje krátke (POSIX) prepínače. • Volanie v cykle, až kým nevráti -1: while ((option = getopt(argc, argv, "ab:c")) != -1) // program -a -b ARG -c POS • Pri chybnom prepínači vráti ? a optopt nastaví na chybný prepínač. • Parameter prepínača v optarg. • Po spracovaní je argv[optind] prvý pozičný parameter. 6 Príkazový riadok: Dlhé prepínače (GNU) #define _GNU_SOURCE #include struct option { const char *name; int has_arg; int *flag; int val; } int getopt_long(int argc, char *argv[], char *const optstring, const struct option longopts[], int *longindex); • Spracuje dlhé a krátke prepínače (existuje aj getopt_long_only()). Pole longopts musí byť ukončené vynulovanou štrukúrou. 7 Príkazový riadok: Ďalšie alternatívy GNU Argp • Viac parserov, ktoré sa dajú kombinovať. • Automatické generovanie nápovedy. • Viď info argp. POPT Library • Reentrantné funkcie. • Aliasy. 8 Premenné prostredia Sada reťazcov NAME=VALUE, ktoré program dedí od predka. export EDITOR=notepad.exe unset EDITOR EDITOR=rm git commit • Môžu ovplyvniť niektoré štandardné funkcie. PATH, LANG, LC_*, … • env(1), printenv(1) vypíšu premenné prostredia. • env VAR=VALUE… PROGRAM [ARGS]… 9 Premenné prostredia: Prístup v programe 1. Globálny symbol environ extern char **environ; 2. Tretí parameter funkcie main() int main(int argc, char *argv[], char *envp[]); 3. Štandardné funkcie C #include char *getenv(const char *name); int setenv(const char *name, const char *value, int overwrite); int putenv(char *string); int unsetenv(const char *name); 10 Premenné prostredia: Bezpečnosť • Nedôveryhodný vstup! • Používajú sa typicky na nedôležité parametre spoločné pre viacero programov (preto „prostredie“). Dezinfekcia prostredia • Zmazanie jednej alebo všetkých premenných. #include int unsetenv(const char *name); int clearenv(); • Prístup k premenným prostredia zo Set-UID programu (GNU) : #define _GNU_SOURCE #include char *secure_getenv(const char *name); 11 TUI, GUI TUI Text User Interface GUI Graphical User Interface Umožňujú pohodlnejšie ovládanie zložitých programov. Interaktívne ovládanie GNU Readline, curses Dynamický výpis curses, TUI, GUI Príliš veľa parametrov Formuláre 12 TUI, GUI: GNU Readline #include #include #include char *readline(const char *prompt); • Editácia vstupu (šípky, Ctrl-W, …). • Automatické doplňovanie. • man 3 readline 13 TUI, GUI: ANSI útekové kódy ANSI Escape Codes • Sekvencie, ktoré interpretuje terminál ako príkazy. • 0x1b … • V C 0x1b alebo \e (GNU) Control Sequence Introducer • Operácie s kurzorom a grafikou. • 0x1b 0x5b … CSI n [ABCD] Pohyb kurzora. CSI 6 n, CSI ; H Zistí alebo nastaví polohu kurzora. 14 TUI, GUI: ANSI útekové kódy Select Graphic Rendition • Nastavenie dekorácií fontu. CSI 0 m Vypne všetky dekorácie. CSI 1 m Zapne tučné písmo. CSI <30-37,39|40-47,49> m Nastaví farbu popredia alebo pozadia. CSI <38|48> ; 5 ; m Nastaví 8-bitovú farbu popredia alebo pozadia. CSI <38|48> ; 2 ; ; ; m Nastaví 24-bitovú (TrueColor) farbu popredia alebo pozadia. 15 TUI, GUI: ANSI útekové kódy CSI a SGR interpretuje terminál. Ak výstup je bežný súbor, nemali by sa používať. #include int isatty(int fd); Niektoré terminály nemusia podporovať všetky SGR. Podporované vlastnosti drží terminfo(5). 16 TUI, GUI: Curses 17 TUI, GUI: Curses NCurses • (New) Cursor Optimisation • Knižnica pre TUI. • Komponenty rozhrania (widgets) tlačítka, zaškrtávacie políčka, … Alternatívy • S-Lang • newt • libtickit (a mnoho iných, ktoré nie sú v C) 18 TUI, GUI: Grafické rozhrania GIMP Tool Kit (GTK) • Skutočné grafické rozhranie. • Udalosťami riadené programovanie. Alternatívy • Qt (C++) • wxWidgets (C++) 19 Logovanie Logovanie Výstup programu čítajú programátori a používatelia. Čo očakáva programátor? • Presný zdroj v súbore. • Hlášku, z ktorej je zjavná chyba. • Všeobecne čo najviac zmysluplných správ. Čo očakáva používateľ? • Jasný popis toho, čo sa deje. • Stručný popis chyby, ktorý by mohol nahlásiť. • Čo najmenej správ, ktoré nesúvisia s jeho potrebami. 20 Logovanie Delenie správ: štandardný (chybový) výstup • správy pre používateľa, • ideálne v jazyku, ktorému rozumie (lokalizácia), logovací mechanizmus • správy pre programátora, • rôzne úrovne správ (info, error, …), • zdroj správy (súbor a riadok). Niekedy je používateľom iný programátor. 21 Logovanie: Typické riešenia 1. Vlastné logovacie mechanizmy • __FILE__, __LINE__, … • Vynaliezanie kolesa. 2. syslog • Komplexný logovací mechanizmus v POSIX. • Implementuje všetky dôležité vlastnosti. • Obvykle len rozhranie, ktoré implementuje služba rsyslog, syslog-ng, systemd-journald, … 3. systemd-journald • Moderný logovací mechanizmus. • Súčasť systemd. 22 Logovanie: Syslog #include void openlog(const char *ident, int options, int facility); void syslog(int priority, const char *format, ...); void closelog(void); options LOG_PID, LOG_PERROR, … facility LOG_USER, LOG_DAEMON, LOG_KERN level LOG_ERR, LOG_WARNING, LOG_NOTICE, LOG_INFO, LOG_DEBUG int setlogmask(int mask); #define LOG_MASK(priority) /* ... */ #define LOG_UPTO(priority) /* ... */ 23 Logovanie: systemd-journald #include int sd_journal_stream_fd(const char *ident, int priority, int prefix); int close(int fd); // unistd.h int sd_journal_print(int priority, const char *format, ...); • Správy ukladá v štrukturovaném binárnom formáte. • Rýchlejšie vyhľadávanie oproti textu. • Je možné správy znova čítať (sd_journal_get_data()). 24 Preprocesor Preprocesor #define true false // happy debugging #define ever (;;) for ever { puts("Never gonna give you up..."); } 25 Preprocesor: #include Vkladanie súborov #include Hľadá v systémových umiestneniach. Tiež prehľadáva cesty zadané -I PATH. #include "FILE" Hľadá relatívne od zdrojového súboru. V akom poradí sa vkladajú hlavičky? Neexistuje žiadna globálna konvencia. • Pre súbor α.c sa vkladá ako prvé α.h, ak existuje. • Poradie systémových hlavičiek obvykle „po skupinách“ • Štandard C → POSIX → Projekt • Projekt → POSIX → Štandard C 26 Preprocesor: #define Object-like Macros #define DEBUG #define COLOR 0 #define STRING "foo" Function-like Macros • Nahradí aj (). #define EMPTY() #define UNUSED(VAR) ((void) (VAR)) #define LOG(FMT, ...) \ fprintf(stderr, FMT "\n", ## __VA_ARGS__) 27 Preprocesor: X-Macros 28 Preprocesor: #define Preddefinované špeciálne makrá: __FILE__ Názov aktuálneho súboru. __LINE__ Riadok v súbore pred expanziou makier. __DATE__ __TIME__ Dátum a čas expanzie makra. 29 Preprocesor: Podmienky #if CONDITION // A && B, defined(X), #elif CONDITION // X >= 16, … #else #endif #ifdef X // if defined(X) #ifndef X // if !defined(X) #define μ splní ifdef, spôsobí chybu s if #define μ 0 splní ifdef, nesplní if -Dμ splní ifdef aj if 30 Preprocesor: Špeciality Pragmy • Rozšírenia nad rámec jazyka #pragma [PREFIX] PARAMS… #pramga STDC … #pragma GCC poison SYMBOL… #pragma once Diagnostika #error "Error message" // #pragma GCC error ... #warning "Warning message" // #pragma GCC warning ... 31 Preprocesor: Špeciality • Expanzia hodnoty symbolu na reťazec #define NAME Elrond puts(#NAME); // puts("Elrond"); • Spájanie symbolov #define HANDLER(NAME) \ void handle_ ## NAME(void) HANDLER(list) // void handle_list(void) • Čiarka pred prázdnou elipsou (GNU) #define LOG(FMT, ...) \ fprintf(stderr, FMT "\n", ## __VA_ARGS__) LOG("%s", name) // fprintf(stderr, "%s" "\n", name) LOG("Hello") // fprintf(stderr, "Hello" "\n") 32 Preprocesor Používajte len v dobre odôvodnených prípadoch. • Ak niečo zvládnete urobiť funkciou, použite funkciu. • Nemeňte tok programu z makra. Tj. žiadny return, break, … • Nepristupujte v makre k lokálnej premennej. • Nedávajte do argumentov výrazy s bočnými efektami. 33 Zdroje Zdroje • POSIX Utility Conventions • Parsovanie argumentov • man 3p getopt • man 3 getopt (+ GNU getopt_long) • GNU Argp • POPT • Logovanie • man 3 syslog • man 3 setlogmask • man 3 sd-journal 34