Хотя это и не указано в справочных страницах или стандарте POSIX, под GNU/Linux, если вы удаляете элемент, хранящийся в корневой вершине, возвращается значение новой корневой вершины. Для переносимого кода не следует полагаться на это поведение
Функция
tdestroy
является расширением GLIBC. Она позволяет удалить дерево целиком. Первый аргумент является корнем дерева. Второй является указателем на функцию, которая освобождает данные, на которые указывает каждая вершина дерева. Если с этими данными ничего не надо делать (например, они хранятся в обычном массиве, как в примере нашей программы), эта функция ничего не должна делать. Не передавайте указатель
NULL
!
Это приведет к аварийной ситуации.
14.5. Резюме
• Иногда бывает необходимо выделить память, выровненную по определенной границе. Это осуществляет
posix_memalign
. Ее возвращаемое значение отличается от большинства из рассмотренных в данной книге функций.
memalign
также выделяет выровненную память, но не все системы поддерживают освобождение памяти с помощью
free
.
• Блокирование файлов с помощью
fcntl
предусматривает блокировку диапазонов, вплоть до блокирования отдельных байтов в файле. Блокировки чтения предотвращают запись в заблокированную область, а блокировки записи предотвращают чтение и запись другими процессами в заблокированную область. По умолчанию используется вспомогательная блокировка, и POSIX стандартизует лишь вспомогательную блокировку. Большинство современных систем Unix поддерживают обязательную блокировку, используя для файла бит setgid прав доступа, а также возможные дополнительные опции монтирования файловой системы.
• GNU/Linux функция
lockf
действует в качестве оболочки вокруг блокировки POSIX с помощью
fcntl
; блокировки функции BSD
flock
совершенно независимы от блокировок
fcntl
. Блокировки BSD
flock
используются лишь для всего файла в целом и не работают на удаленных файловых системах. По этим причинам использование блокировки
flock
не рекомендуется.
•
gettimeofday
получает время дня в виде пар (секунды, микросекунды) в
struct timeval
. Эти значения используются
utimes
для обновления времени доступа и модификации файла. Системные вызовы
gettimer
и
settimer
используют пары
struct timeva
l в
struct itimerval
для создания интервальных таймеров — сигнальных часов, которые «срабатывают» в установленное время и продолжают срабатывать впоследствии с заданным интервалом. Три различных таймера обеспечивают контроль тех состояний, когда таймер продолжает действовать.
• Функция
nanosleep
использует
struct timespec
, которая указывает время в секундах и наносекундах, чтобы приостановить выполнение процесса в течение определенного интервала времени. У нее есть удачная особенность не взаимодействовать вообще с механизмами сигналов.
• Три API являются стандартным набором функций для хранения и поиска данных, которые сохраняют данные в двоичных деревьях в отсортированном виде. Эти три API очень гибкие, позволяя использовать множество деревьев и произвольные данные.
Упражнения
1. Напишите функцию
lockf
, используя
fcntl
для осуществления блокировки.
2. Каталог
/usr/src/linux/Documentation
содержит набор файлов, которые описывают различные аспекты поведения операционной системы. Прочитайте файлы
locks.txt
и
mandatory.txt
, чтобы получить больше сведений об обработке Linux блокировок файлов.
3. Запустите на своей системе программу
ch14-lockall
без обязательной блокировки и
посмотрите, сможете ли изменить файл-операнд.
4. Если у вас не-Linux система, поддерживающая обязательную блокировку, попробуйте исполнить на ней программу
, напишите расширенную версию date, которая принимает форматирующую строку, начинающуюся с ведущего
+
, и форматирует текущие дату и время (см. date(1)).
7. Обработка тайм-аута в
ch14-timers.c
довольно примитивна. Перепишите программу с использованием
setjmp
после вывода приглашения и
longjmp
из обработчика сигнала. Улучшает ли это структуру или ясность программы?
8. Мы заметили, что
ch14-timers.c
содержит намеренное состояние гонки. Предположим, пользователь вводит ответ в нужное время, но
ch14-timers
приостановлена, прежде чем сигнал может быть отменен. Какой вызов вы сделаете, чтобы уменьшить размер проблемного окна?
9. Нарисуйте дерево, как показано в выводе
ch14-tsearch
в разделе 14.4.5 «Обход дерева:
twalk
».
10. Исследуйте файл
/usr/share/dict/words
на системе GNU/Linux. (Это словарь проверки правописания для
spell
; на различных системах он может находиться в разных местах.) В файле слова размешены в отсортированном порядке, по одному в строке.
Для начала используйте программу
awk
для создания нового списка в случайном порядке:
$ awk '{ list[$0]++ }
> END { for (i in list) print i }' /usr/share/dict/words > /tmp/wlist
Далее, напишите две программы. Каждая должна читать новый список и сохранять каждое прочитанное слово в дереве и массиве соответственно. Вторая программа должна использовать для сортировки массива
qsort
, а для поиска —
bsearch
. Получите из дерева или массива слово '
gravy
'. Вычислите время работы двух программ, чтобы увидеть, какая быстрее. Вам может потребоваться заключить получение слова внутрь цикла, повторяющегося множество раз (скажем, 1000), чтобы получить достаточное для определения разницы время.
Используйте вывод
ps
, чтобы посмотреть, сколько памяти используют программы
11. Повторно запустите обе программы, использовав оригинальный отсортированный словарный файл, и посмотрите, как изменятся временные результаты (если они вообще изменятся).
Часть 3
Отладка и заключительный проект
Глава 15
Отладка
Имеется множество правил, начиная с логики программы и расположения данных, через организацию и расположение кода и кончая реализацией, которые могут минимизировать ошибки и проблемы. Мы рекомендуем вам изучить их; найдите хорошие книги по проектированию и дизайну программного обеспечения и реализуйте содержащиеся там советы на практике! Каждая программа, размером превышающая несколько сот строк кода, должна быть тщательно продумана и спроектирована, а не обтяпана, пока не начнет работать.