Марк Митчелл - Программирование для Linux. Профессиональный подход

#include

#include

/* Имя программы. */

const char* program_name;

/* Вывод информации об использовании программы в поток STREAM

(обычно stdout или stderr) и завершение работы с выдачей кода

EXIT_CODE. Возврат в функцию main() не происходит */

void print_usage(FILE* stream, int exit_code) {

fprintf(stream, "Usage: %s options [ inputfile ... ]\n",

program_name);

fprintf(stream,

" -h --help Display this usage

information.\n"

" -о --output filename Write output to file.\n"

" -v --verbose Print verbose messages.\n");

exit(exit_code);

}

/* Точка входа в основную программу, параметр ARGC содержит размер

списка аргументов; параметр ARGV -- это массив указателей

на аргументы. */

int main(int argc, char* argv[]) (

int next_option;

/* Строка с описанием возможных коротких опций. */

const char* const short_options = "ho:v";

/* Массив с описанием возможных длинных опций. */

const struct option long_options[] = {

{ "help", 0, NULL, 'h' },

{ "output", 1, NULL, 'o' },

{ "verbose", 0, NULL, 'v' },

{ NULL, 0, NULL, 0 } /* Требуется в конце массива. */

};

/* Имя файла, в который записываются результаты работы

программы, или NULL, если вывод направляется в поток

stdout. */

const char* output_filename = NULL;

/* Следует ли выводить развернутые сообщения. */

int verbose = 0;

/* Запоминаем имя программы, которое будет включаться

в сообщения. Оно хранится в элементе argv[0] */

program_name = argv[0];

do {

next_option =

getopt_long(argc, argv, short_options,

long_options, NULL);

switch(next_opt ion) {

case "h": /* -h или --help */

/* Пользователь запросил информацию об использовании

программы, нужно вывести ее в поток stdout и завершить

работу с выдачей кода 0 (нормальное завершение). */

print_usage(stdout, 0);

case 'o': /* -о или --output */

/* Эта опция принимает аргумент -- имя выходного файла. */

output_filename = optarg;

break;

case 'v': /* -v или --verbose */

verbose = 1;

break;

case '?': /* Пользователь ввел неверную опцию. */

/* Записываем информацию об использовании программы в поток

stderr и завершаем работу с выдачей кода 1

(аварийное завершение). */

print_usage(stderr, 1);

case -1: /* Опций больше нет. */

break;

default: /* Какой-то непредвиденный результат. */

abort();

}

}

while (next_option != -1);

/* Обработка опций завершена, переменная OPTIND указывает на

первый аргумент, не являющийся опцией. В демонстрационных

целях отображаем эти аргументы, если задан режим VERBOSE. */

if (verbose) {

int i;

for (i = optind; i < argc; ++i)

printf("Argument: %s\n", argv[i]);

}

/* Далее идет основное тело программы... */

return 0;

}

Может показаться, что использование функции getopt_long()приводит к написанию громоздкого кода, но, поверьте, самостоятельный синтаксический анализ опций командной строки — гораздо более трудоемкая задача. Функция getopt_long()достаточно универсальна и гибка в работе с опциями, но лучше не заниматься сложными вещами. Старайтесь придерживаться традиционной структуры задания опций.

В стандартной библиотеке языка С определены готовые потоки ввода и вывода ( stdinи stdoutсоответственно). Они используются функциями scanf(), printf()и целым рядом других библиотечных функций. Согласно идеологии UNIX, стандартные потоки можно перенаправлять. Это позволяет образовывать цепочки программ, связанных посредством каналов (конкретный синтаксис перенаправления потоков и работы с каналами можно узнать в документации к интерпретатору команд).

Есть также стандартный поток ошибок: stderr. Программы должны направлять предупреждающие сообщения и сообщения об ошибках в него, а не в поток stdout. Это позволяет отделять обычные выводные данные от разного рода служебных сообщений. К примеру, стандартный поток вывода можно направить в файл, а сообщения об ошибках, по-прежнему отображать на консоли. Запись в поток stderrосуществляется с помощью функции fprintf():

fprintf(stderr, ("Error: ..."));

Все три стандартных потока доступны низкоуровневым функциям ввода-вывода ( read(), write()и т.д.) через дескрипторы файлов. В частности, поток stdinимеет дескриптор 0, stdout— 1, a stderr— 2.

При вызове программы иногда требуется одновременно перенаправить потоки вывода и ошибок в файл или канал. Синтаксис подобной операции зависит от используемого интерпретатора команд. В интерпретаторах семейства Bourne shell (включая bash, который по умолчанию установлен в большинстве дистрибутивов Linux) это делается так:

% program > output_file.txt 2>&1

% program 2>&1 | filter

Запись 2>&1означает, что файл с дескриптором 2 ( stderr) объединяется с файле имеющим дескриптор 1 ( stdout). Обратите внимание на то, что эта запись должна идти после операции перенаправления в файл (первый пример), но перед операцией перенаправления в канал (второй пример).

Поток stdoutявляется буферизуемым. Записываемые в него данные не посылаются на консоль (или на другое устройство в случае перенаправления), пока буфер не заполнится, программа не завершит работу нормальным способом или файл stdoutне будет закрыт. Осуществить принудительное "выталкивание" буфера позволяет функция fflush():

fflush(stdout);

В то же время поток stderrне буферизуется. Записываемые в него данные сразу попадают на консоль. [6] В C++ аналогичное различие существует между потоками cout и cerr . Манипулятор endl добавляет в конец потока символ новой строки и вызывает "выталкивание" буфера. Если состояние буфера временно менять не нужно (из соображений производительности, например), воспользуйтесь вместо манипулятора константой '\n' .

Указанная особенность потока stdoutможет приводить к неожиданным результатам. Например, в следующем цикле точка не выводится каждую секунду. Вместо этого все символы сначала помещаются в буфер, а затем целая их группа одновременно выводится на экран, когда буфер оказывается заполненным.

while (1) {

printf(".");

sleep(1);

}

А в этом цикле происходит то, что нам нужно:

while (1) {

fprintf(stderr, ".");

sleep(1);

}

Когда программа завершает работу, она уведомляет операционную систему о своем состоянии, посылая ей код завершения, который представляет собой 16-разрядное целое число. По существующему соглашению нулевой код свидетельствует об успешном завершении, а ненулевой указывает на наличие ошибки. Некоторые программы возвращают различные ненулевые коды, обозначая разные ситуации.