Linux程序設(shè)計(jì)殿堂的善意提醒
Linux操作系統(tǒng)除了安全、穩(wěn)定，深受系統(tǒng)管理員喜愛外，還有一個(gè)深受大家歡迎的原因就是其是開源的。只要系統(tǒng)管理員有這個(gè)能力，就可以在操作系統(tǒng)原有的功能上開發(fā)所需要的功能。所以說，如果不了解在Linux操作系統(tǒng)下如何編程，那么這個(gè)系統(tǒng)管理員只能說是半個(gè)系統(tǒng)管理員。剛好前不久有個(gè)朋友他想走Linux程序設(shè)計(jì)這條道路，問我該怎么走？筆者今天就這個(gè)機(jī)會(huì)，對(duì)想走這條道路的朋友做一些善意的提醒。
一、要注意與C語(yǔ)言的差異。
在Linux操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)程序開發(fā)，包括嵌入式開發(fā)在內(nèi)，基本上采用的都是C語(yǔ)言開發(fā)結(jié)構(gòu)。但是這里需要注意的是，Linux系統(tǒng)下采用的C語(yǔ)言跟其他的C語(yǔ)言有很大的不同。特別是那些在學(xué)校里學(xué)過C語(yǔ)言，或者以前有C語(yǔ)言開發(fā)經(jīng)歷的，現(xiàn)在要轉(zhuǎn)到Linux系統(tǒng)功能的開發(fā)，就需要特別注意這個(gè)問題。如下面是一個(gè)在Linux系統(tǒng)下開發(fā)的一個(gè)簡(jiǎn)單的屏幕歡迎界面的源代碼。
int main (int argc,char** argv)
printf(“Welcome！Linux！\n)；
return 0；
各位仔細(xì)看看這個(gè)main函數(shù)，跟傳統(tǒng)的C語(yǔ)言中的main函數(shù)有什么區(qū)別嗎？從格式上看其來好像比較類似，但是在Linux操作系統(tǒng)下的C應(yīng)用程序與其他C語(yǔ)言的應(yīng)用程序還是有很大區(qū)別的。就拿上面這個(gè)main函數(shù)來說，就有不同。大家在仔細(xì)看看上面這個(gè)main函數(shù)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在這個(gè)函數(shù)中，筆者使用了參數(shù)。這在Linux操作系統(tǒng)下的C應(yīng)用程序源代碼中是可以的。但是如果在其他的C語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境中，這是禁止的。即在main函數(shù)中不可以帶參數(shù)。其實(shí)在大部分的Linux操作系統(tǒng)命令中都帶有參數(shù)。如ls、who命令等等，都可以傳遞參數(shù)進(jìn)去。所以說，雖然他們都是從main函數(shù)開始執(zhí)行。但是統(tǒng)傳統(tǒng)的C語(yǔ)言相比，Linux操作系統(tǒng)下的C語(yǔ)言應(yīng)用程序在這個(gè)函數(shù)中可以帶參數(shù)，而且還可以有返回值。
為此筆者給出的***個(gè)善意提醒就是，如果各位讀者有C語(yǔ)言的編程或者學(xué)習(xí)經(jīng)歷的，對(duì)于Linux操作系統(tǒng)下的C應(yīng)用程序開發(fā)或許能夠帶來幫助。畢竟在一些語(yǔ)言結(jié)構(gòu)與命令使用上有很多類似的地方。但是在真正的進(jìn)行開發(fā)之前，***能夠通讀一下Linux操作系統(tǒng)下C語(yǔ)言的編程規(guī)范。重點(diǎn)需要關(guān)注的是同自己以前學(xué)的C語(yǔ)言在語(yǔ)法上與編程習(xí)慣上的不同。只有如此，在時(shí)候進(jìn)行Linux系統(tǒng)下功能開發(fā)或者嵌入式開發(fā)的時(shí)候，才不會(huì)磕磕碰碰，可以達(dá)到事半功倍的效果。
二、要想用戶提供詳細(xì)的錯(cuò)誤信息。
即使是有幾十年編程經(jīng)驗(yàn)的程序員，在編寫應(yīng)用程序的時(shí)候也難免有考慮不周的地方，在程序運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。又或者在需要用戶提供參數(shù)的地方，用戶沒有提供恰當(dāng)?shù)膮?shù)，此時(shí)也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程序運(yùn)行錯(cuò)誤。也就是說，用戶在使用應(yīng)用程序的時(shí)候，有可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的狀況。那么在應(yīng)用程序開發(fā)的時(shí)候，就需要注意收集這些錯(cuò)誤信息，并將錯(cuò)誤信息詳細(xì)、清楚的反饋給用戶，讓他們一看到錯(cuò)誤信息，就知道是什么問題所造成的，該如何去調(diào)整。
如現(xiàn)在系統(tǒng)管理員要編寫一個(gè)文件的備份程序。在這個(gè)備份程序運(yùn)行的時(shí)候，有可能程序備份會(huì)失敗。那么可能是什么原因所造成的呢？有可能是執(zhí)行這個(gè)備份程序的用戶權(quán)限不夠，無(wú)法讀取需要備份的文件或者對(duì)于目標(biāo)文件夾沒有寫的權(quán)限。也有可能是目標(biāo)文件夾的容量不夠容納需要備份的文件。又或者是在程序運(yùn)行的過程中被用戶手工強(qiáng)制中斷。如果是異地備份的話，還可能是網(wǎng)絡(luò)的原因所造成的?？梢妼?dǎo)致這個(gè)備份程序運(yùn)行失敗的因素有很多。如果Linux操作系統(tǒng)管理員在開發(fā)這個(gè)應(yīng)用程序的時(shí)候，只是簡(jiǎn)單的提醒這個(gè)文件備份成功或者失敗了。在失敗時(shí)，沒有指出具體的原因，那么用戶在排除故障原因的時(shí)候，不是要對(duì)以上各種原因進(jìn)行一一確認(rèn)排除嗎？這顯然會(huì)引起用戶的反感。為此在Linux操作系統(tǒng)下進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)，需要注意同用戶的交互性。特別是當(dāng)應(yīng)用程序運(yùn)行出現(xiàn)問題時(shí)，要詳細(xì)的向用戶說明到底是哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題。其實(shí)這只是多了幾條代碼而已，沒有多少難度。就拿這個(gè)備份程序來說，在讀取文件、保存文件等等都是相對(duì)獨(dú)立的工作。在哪個(gè)環(huán)節(jié)上出現(xiàn)問題時(shí)，就即時(shí)的將這個(gè)環(huán)節(jié)的名字提示給用戶。如此的話，用戶可以根據(jù)這個(gè)錯(cuò)誤提示迅速定位問題的原因并及時(shí)解決掉。但是不少系統(tǒng)程序開發(fā)人員不會(huì)如此處理。在程序備份中當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，他們只是簡(jiǎn)單的拋出一個(gè)錯(cuò)誤指令。然后錯(cuò)誤處理函數(shù)接受到這個(gè)指令后就會(huì)提醒用戶文件備份失敗。但是到底是哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題是只字不提，讓用戶自己去研究吧。
筆者是先做系統(tǒng)管理員，然后再進(jìn)入Linux系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)這個(gè)領(lǐng)域的。為此對(duì)于應(yīng)用程序過程中拋出的一些模棱兩可的錯(cuò)誤提示或者千遍一律的程序運(yùn)行失敗之類的錯(cuò)誤信息是深惡痛絕的。所以筆者要給大家的第二個(gè)善意提醒就是，在程序開發(fā)過程中，要多用用系統(tǒng)提供的錯(cuò)誤函數(shù)，盡量向用戶提供詳細(xì)的錯(cuò)誤信息。***是用戶一看到錯(cuò)誤提示就可以找到問題的原因。
三、提高提示信息的可讀性。
當(dāng)應(yīng)用程序在運(yùn)行時(shí)，除了要向用戶提供詳細(xì)的錯(cuò)誤提示信息外，還需要注意這個(gè)提示信息的可讀性。特別是有些錯(cuò)誤信息是操作系統(tǒng)底層拋出的意外，此時(shí)Linux操作系統(tǒng)開發(fā)人員***能夠?qū)⑦@些普通用戶難以閱讀的信息進(jìn)行格式化，將其轉(zhuǎn)換為用戶可以讀的懂的信息。在Linux操作系統(tǒng)中，提供了strerror函數(shù)和sys_errlist消息字符串?dāng)?shù)組，專門用來格式化各種形式的錯(cuò)誤消息，以提高錯(cuò)誤提示信息的可讀性。如使用這個(gè)strerror函數(shù)可以將一些對(duì)用戶沒有什么實(shí)際含義的錯(cuò)誤代碼轉(zhuǎn)換成語(yǔ)言相關(guān)的錯(cuò)誤消息字符串，同時(shí)返回指向這個(gè)字符串的指針。顯然讀這些語(yǔ)言錯(cuò)誤信息要比讀哪些錯(cuò)誤數(shù)字代碼要好的多。
另外，如果一個(gè)應(yīng)用程序要調(diào)用其它應(yīng)用程序的話，那么在遇到意外情況時(shí)，***能夠購(gòu)將在哪個(gè)應(yīng)用程序上出現(xiàn)問題也告訴給用戶。如perror函數(shù)可以將語(yǔ)言相關(guān)的消息(包括錯(cuò)誤消息、警告消息等等)寫入到標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出，描述調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)或者庫(kù)函數(shù)期間遇到的錯(cuò)誤。這個(gè)函數(shù)會(huì)輸出參數(shù)字符串、錯(cuò)誤信息、換行符等等。這里主要需要注意的是，在參數(shù)字符串中，***能夠帶出出現(xiàn)問題的那個(gè)應(yīng)用程序的名字。有時(shí)候某個(gè)應(yīng)用程序可能會(huì)調(diào)用其它的應(yīng)用程序，或者說某個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)***總共可能會(huì)調(diào)用數(shù)十個(gè)應(yīng)用程序(包括系統(tǒng)函數(shù)、庫(kù)函數(shù)等等)。此時(shí)如果系統(tǒng)不向用戶說明到底是哪個(gè)程序程序或者系統(tǒng)函數(shù)出現(xiàn)了問題，那么用戶在查找問題的時(shí)候會(huì)很累，感到無(wú)從下手。即使是這個(gè)應(yīng)用程序的開發(fā)者，過了一段時(shí)間以后遇到這個(gè)問題時(shí)也可能無(wú)所適從。所以說，無(wú)論是為了自己，還是為了用戶，***在perror函數(shù)中包含導(dǎo)致應(yīng)用程序無(wú)法運(yùn)行的那個(gè)程序的名稱或者代碼。這是對(duì)用戶進(jìn)行程序維護(hù)與調(diào)試時(shí)***的教程。
以上三點(diǎn)是Linux操作系統(tǒng)下進(jìn)行程序開發(fā)過程中最基本的要求。像需要了解Linux的系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)接口等等的內(nèi)容筆者就不多說了，因?yàn)檫@些知識(shí)是前提。
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