开发Linux命令行实用程序[5]

　　通过不带参数地运行该实用程序，您可以将它用作了解不同错误消息是什么的工具。在有些情况下，它还可作为有用的调试工具使用：有些 Linux（至少是 UNIX）实用程序（甚至是守护程序）不显示错误消息，而只显示 errno 值。在这种情况下，只要使用那个 errno 值运行 showsyserr，它就会向您显示相应的错误消息。我已经在解决 UNIX 问题时使用了这个工具，在那些问题中控制台上会有持续的消息流，并且是“Panic - error 2”之类的消息。该消息源明显是编写得不好的模块 — 它本该给出更有意义的消息 — 但我能够通过以值 2 为参数运行 showsyserr 来调试它。结果表明：由于一个无赖进程不断写磁盘，文件系统已经满了。
　　
　　一旦我知道是磁盘空间问题，我就能够识别这个进程并用其它命令（如 ps 和 kill）将它杀掉。
　　
　　process_args() 函数
　　因为这是打算用于通用目的而不是只被一小群人使用的实用程序，所以我们进行大量的错误检查以使它尽可能的健壮。
　　
　　以注释“==== check the command-line arguments ===”开始的行
　　我们检查是否传递了最小数目（三）的命令行参数。这三个参数是：
　　
　　命令名本身
　　-sNumber 选项
　　-eNumber 选项
　　如果少于三个参数，则打印消息并退出。请注意对 usage() 函数的调用；这让用户知道调用实用程序的正确方法。这是编写通用实用程序时应该遵守的又一个约定。
　　
　　以注释“handle 1st arg”开始的行
　　注释“!!! PBO”用来指出可能的缓冲区溢出（Possible Buffer Overflow），不论是在 Linux 或任何其它平台上，这是在 C 程序中应该经常检查的条件。当复制到 s1 的字符串长于 s1 的分配大小（即 BUFSIZE，一个在 stdio.h 中定义的常数）时，就会发生缓冲区溢出情况。若非意外或故意，发生这种情况的可能性很小，但值得一查。缓冲区溢出是许多安全性问题的起因。复制的正确方法是用 strncpy() 函数代替 strcpy()，并将要复制的最大字节数定为 BUFSIZ - 1。然后，我们可以在复制到 s1 的最后一个字符后添加 NULL 字符。
　　
　　在所有出现 PBO 注释的地方，都必须遵守同一过程。
　　
　　这里，我们将由 argno（初始时被设为 1 以指向命令本身后的第一个实际参数）索引的当前参数复制到字符串变量 s1。然后我们检查指示起始页选项的 s1 的头两个字符是否为“-s”。如果不是，则进行出错退出。
　　
　　如果没有问题，则将 s1 中的余下字符转换成整数。用 INT_MAX 检查它是否为这个平台的有效整数。（请记住，必须用 INT_MAX 而不是硬编码的数值，因为 C 中整数的大小随平台不同而不同 — 甚至同一平台的不同编译器也是如此）。
　　
　　如果没有问题，则在 psa 所指结构的字段中保存起始页。
　　
　　以注释“handle 2nd arg”开始的行
　　进行的检查和操作与第一个参数基本相同。唯一的额外工作是检查所给的结束页不小于起始页。
　　
　　以注释“now handle optional args”开始的行
　　这里，如果还有余下的参数，我们将处理它们。请注意这里使用的编码术语，因为这是 Linux 中使用的典型风格。我们所做的是，用一个循环遍历参数列表检查每个参数来看它是否为选项。如果是的话，则 switch 语句会找出它是哪个选项。如果是有效选项，则在结构中设置标志。我们还设置变量以记住与该选项相关联的所有数据的值，例如，有“-l”选项时记下页长，有“-f”时则记下打印目的地。如果选项无效，则给出错误消息并退出。
　　
　　以注释“there is one more arg”开始的行
　　处理完所有以“-”为前缀的参数后，应检查是否还有剩余的参数。对于 selpg，最多有一个这样的参数，它被用作输入的文件名。我们调用 access() 函数两次来检查该参数是否存在以及是否可读。这确实有些多余，因为第二次调用也检查存在性（文件不存在就不可读），但我要说明的是人们也可以只检查存在性。
　　
　　以注释“check some post-conditions”开始的行
　　这里，我们利用 C“断言”。这是 C 语言而不是 Linux 的特性，我演示它因为它是产生可靠代码的有用工具。
　　
　　有关这一点的详细信息，请参阅按合同设计一节。
　　
　　process_input() 函数
　　我们首先声明一些变量。
　　
　　以注释“set the input source”开始的行
　　如果命令行上没有给出文件名参数，我们就使用标准输入。否则，我们打开指定的文件进行读取。如果文件不能打开，则进行出错退出。若能打开，则调用 setvbuf() 函数来设置大小为 INBUFSIZ 的缓冲区（以前用 #defined 定义为 16KB）以从 fin 进行读取。这是为了能更快地读取输入。选择 16KB 作为大小是因为：在用从 1KB 到 64KB 的不同大小进行实验时，我发现在缓冲区大小从 1KB 增加到 16KB 的过程中，性能有某种程度的提高，但 16KB 以后就没有明显改善。您做了各种不同的实验，您想要通过更改缓冲区大小进行实验以找到适合您 Linux 系统的最佳大小。作为练习，您可以修改代码以使 selpg 再接受一个参数，比如说“-bNumber” — 以表示缓冲区大小。这允许您在实验时不必每次都更改 #define 宏的值并且重新编译。这可以成为又一个可选选项，并且当没有指定该选项时，将使用您更喜欢的值作为缺省的缓冲区大小，就象我对“-l”数字选项所做的那样。
　　
　　按合同设计