練習(xí)26：編寫第一個(gè)真正的程序

原文：Exercise 26: Write A First Real Program

譯者：飛龍

這本書你已經(jīng)完成一半了上岗，所以你需要做一個(gè)期中檢測(cè)。期中檢測(cè)中你需要重新構(gòu)建一個(gè)我特地為本書編寫的軟件蕴坪，叫做devpkg肴掷。隨后你需要以一些方式擴(kuò)展它，并且通過(guò)編寫一些單元測(cè)試來(lái)改進(jìn)代碼辞嗡。

注

我在一些你需要完成的練習(xí)之前編寫了這個(gè)練習(xí)捆等。如果你現(xiàn)在嘗試這個(gè)練習(xí)，記住軟件可能會(huì)含有一些bug续室，你可能由于我的錯(cuò)誤會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題栋烤，也可能不知道需要什么來(lái)完成它。如果這樣的話挺狰，通過(guò)help@learncodethehardway.org來(lái)告訴我明郭，之后等待我寫完其它練習(xí)。

什么是devpkg丰泊？

devpkg是一個(gè)簡(jiǎn)單的C程序薯定，可以用于安裝其它軟件。我特地為本書編寫了它瞳购，作為一種方式來(lái)教你真正的軟件是如何構(gòu)建的话侄，以及如何復(fù)用他人的庫(kù)。它使用了一個(gè)叫做Apache可移植運(yùn)行時(shí)（APR）的庫(kù)，其中含有許多工作跨平臺(tái)的便利的C函數(shù)年堆，包括Windows吞杭。此外稚矿，它只是從互聯(lián)網(wǎng)（或本地文件）抓取代碼植捎，并且執(zhí)行通常的./configure ; make ; make install命令，每個(gè)程序員都用到過(guò)庶橱。

這個(gè)練習(xí)中痒蓬，你的目標(biāo)是從源碼構(gòu)建devpkg童擎，完成我提供的每個(gè)挑戰(zhàn)，并且使用源碼來(lái)理解devpkg做了什么和為什么這樣做攻晒。

我們打算創(chuàng)建什么

我們打算創(chuàng)建一個(gè)具有三個(gè)命令的工具：

devpkg -S

在電腦上安裝新的軟件顾复。

devpkg -I

從URL安裝軟件。

devpkg -L

列出安裝的所有軟件鲁捏。

devpkg -F

為手動(dòng)構(gòu)建抓取源代碼捕透。

devpkg -B

構(gòu)建所抓取的源碼代碼并且安裝它，即使它已經(jīng)安裝了碴萧。

我們想讓devpkg能夠接受幾乎任何URL乙嘀，判斷項(xiàng)目的類型，下載破喻，安裝虎谢，以及注冊(cè)已經(jīng)安裝的軟件。我們也希望它能夠處理一個(gè)簡(jiǎn)單的依賴列表曹质，以便它能夠安裝項(xiàng)目所需的所有軟件婴噩。

設(shè)計(jì)

為了完成這一目標(biāo)，devpkg具有非常簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)：

使用外部命令

大多數(shù)工作都是通過(guò)類似于curl羽德、git和tar的外部命令完成的几莽。這樣減少了devpkg所需的代碼量。

簡(jiǎn)單的文件數(shù)據(jù)庫(kù)

你可以輕易使它變得很復(fù)雜宅静，但是一開(kāi)始你需要完成一個(gè)簡(jiǎn)單的文件數(shù)據(jù)庫(kù)章蚣，位于/usr/local/.devpkg/db，來(lái)跟蹤已安裝的軟件姨夹。

/usr/local

同樣你可以使它更高級(jí)纤垂，但是對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，假設(shè)項(xiàng)目始終位于/usr/local中磷账，它是愛(ài)多數(shù)Unix軟件的標(biāo)準(zhǔn)安裝目錄峭沦。

configure; make; make install

假設(shè)大多數(shù)軟件可以通過(guò)configure; make; make install來(lái)安裝，也許configure是可選的逃糟。如果軟件不能通過(guò)這種方式安裝吼鱼，要么提供某種方式來(lái)修改命令蓬豁，要么devpkg就可以無(wú)視它。

用戶可以root

我們假設(shè)用于可以使用sudo來(lái)提升至root權(quán)限菇肃，除非他們直到最后才想root庆尘。

這會(huì)使我們的程序像當(dāng)初設(shè)想的一樣簡(jiǎn)單，并且對(duì)于它的功能來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了巷送。之后你可以進(jìn)一步修改它。

Apache 可移植運(yùn)行時(shí)

你需要做的另外一件事情就是使用Apache可移植運(yùn)行時(shí)（APR）來(lái)未完成這個(gè)練習(xí)獲得一個(gè)可移植的工具集矛辕。APR并不是必要的笑跛，你也可以不用它，但是你需要寫的代碼就會(huì)非常多聊品。我現(xiàn)在強(qiáng)制你使用APR飞蹂，使你能夠熟悉鏈接和使用其他的庫(kù)。最后翻屈，APR也能在Windows上工作陈哑，所以你可以把它遷移到許多其它平臺(tái)上。

你應(yīng)該獲取apr-1.4.5和apr-util-1.3的庫(kù)伸眶，以及瀏覽在apr.apache.org主站上的文檔惊窖。

下面是一個(gè)ShellScript，用于安裝所需的所有庫(kù)厘贼。你應(yīng)該手動(dòng)將它寫到一個(gè)文件中界酒，之后運(yùn)行它直到APR安裝好并且沒(méi)有任何錯(cuò)誤。

set -e

# go somewhere safe
cd /tmp

# get the source to base APR 1.4.6
curl -L -O http://archive.apache.org/dist/apr/apr-1.4.6.tar.gz

# extract it and go into the source
tar -xzvf apr-1.4.6.tar.gz
cd apr-1.4.6

# configure, make, make install
./configure
make
sudo make install

# reset and cleanup
cd /tmp
rm -rf apr-1.4.6 apr-1.4.6.tar.gz

# do the same with apr-util
curl -L -O http://archive.apache.org/dist/apr/apr-util-1.4.1.tar.gz

# extract
tar -xzvf apr-util-1.4.1.tar.gz
cd apr-util-1.4.1

# configure, make, make install
./configure --with-apr=/usr/local/apr
# you need that extra parameter to configure because
# apr-util can't really find it because...who knows.

make
sudo make install

#cleanup
cd /tmp
rm -rf apr-util-1.4.1* apr-1.4.6*

我希望你輸入這個(gè)腳本嘴秸，因?yàn)檫@就是devpkg基本上所做的事情毁欣，只是帶有了一些選項(xiàng)和檢查項(xiàng)。實(shí)際上岳掐，你可以使用Shell以更少的代碼來(lái)完成它凭疮，但是這對(duì)于一本C語(yǔ)言的書不是一個(gè)很好的程序。

簡(jiǎn)單運(yùn)行這個(gè)腳本串述，修復(fù)它直到正常工作执解，就完成的所有庫(kù)的安裝，之后你需要完成項(xiàng)目的剩下部分纲酗。

項(xiàng)目布局

你需要?jiǎng)?chuàng)建一些簡(jiǎn)單的項(xiàng)目文件來(lái)起步材鹦。下面是我通常創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目的方法：

mkdir devpkg
cd devpkg
touch README Makefile

其它依賴

你應(yīng)該已經(jīng)安裝了APR和APR-util，所以你需要一些更多的文件作為基本的依賴：

• 練習(xí)20中的dbg.h耕姊。
• 從http://bstring.sourceforge.net/下載的bstrlib.h和bstrlib.c桶唐。下載.zip文件，解壓并且將這個(gè)兩個(gè)文件拷貝到項(xiàng)目中茉兰。
• 運(yùn)行make bstrlib.o尤泽，如果這不能正常工作，閱讀下面的“修復(fù)bstring”指南。

注

在一些平臺(tái)上bstring.c文件會(huì)出現(xiàn)下列錯(cuò)誤：

bstrlib.c:2762: error: expected declaration specifiers or '...' before numeric constant

這是由于作者使用了一個(gè)不好的定義坯约，它在一些平臺(tái)上不能工作熊咽。你需要修改第2759行的#ifdef __GNUC__，并把它改成：

#if defined(__GNUC__) && !defined(__APPLE__)

之后在Mac OSX平臺(tái)上就應(yīng)該能夠正常工作了闹丐。

做完上面這些后横殴，你應(yīng)該有了Makefile，README卿拴，dbg.h衫仑，bstrlib.h和bstrlib.c，并做好了準(zhǔn)備堕花。

Makefile

我們最好從Makefile開(kāi)始文狱，因?yàn)樗谐隽隧?xiàng)目如何構(gòu)建，以及你會(huì)創(chuàng)建哪些源文件缘挽。

PREFIX?=/usr/local
CFLAGS=-g -Wall -I${PREFIX}/apr/include/apr-1  -I${PREFIX}/apr/include/apr-util-1
LDFLAGS=-L${PREFIX}/apr/lib -lapr-1 -pthread -laprutil-1

all: devpkg

devpkg: bstrlib.o db.o shell.o commands.o

install: all
     install -d $(DESTDIR)/$(PREFIX)/bin/
     install devpkg $(DESTDIR)/$(PREFIX)/bin/

clean:
     rm -f *.o
     rm -f devpkg
     rm -rf *.dSYM

比起之前看到過(guò)的瞄崇，這并沒(méi)有什么新東西，除了可能有些奇怪的?=語(yǔ)法壕曼，它表示“如果之前沒(méi)有定義苏研，就將PREFIX設(shè)置為該值”。

注

如果你使用了最近版本的Ubuntu腮郊，你會(huì)得到apr_off_t 或 off64_t的錯(cuò)誤楣富，之后需要向CFLAGS添加-D_LARGEFILE64_SOURCE=1。

所需的另一件事是伴榔，你需要向/etc/ld.conf.so.d/添加/usr/local/apr/lib纹蝴，之后運(yùn)行ldconfig使它能夠選擇正常的庫(kù)。

源文件

我們可以從makefile中看到踪少，devpkg有四個(gè)依賴項(xiàng)塘安，它們是：

bstrlib.o

由bstrlib.c和bstrlib.o產(chǎn)生，你已經(jīng)將它們引入了援奢。

db.o

由db.c和db.h產(chǎn)生兼犯，它包含了一個(gè)小型“數(shù)據(jù)庫(kù)”程序集的代碼。

shell.o

由shell.c和shell.h產(chǎn)生集漾，包含一些函數(shù)切黔，是類似curl的一些命令運(yùn)行起來(lái)更容易。

commands.o

由commands.c和commands.h產(chǎn)生具篇，包含了devpkg所需的所有命令并使它更易用纬霞。

devpkg

它不會(huì)顯式提到，但是它是Makefile在這一部分的目標(biāo)驱显。它由devpkg.c產(chǎn)生诗芜，包含用于整個(gè)程序的main函數(shù)瞳抓。

你的任務(wù)就是創(chuàng)建這些文件，并且輸入代碼并保證正確伏恐。

注

你讀完這個(gè)描述可能會(huì)想孩哑，“Zed為什么那么聰明，坐著就能設(shè)計(jì)出來(lái)這些文件翠桦？横蜒！”我并不是用我強(qiáng)大的代碼功力魔術(shù)般地把devpkg設(shè)計(jì)成這樣。而是我做了這些：

• 我編寫了簡(jiǎn)單的README來(lái)獲得如何構(gòu)建項(xiàng)目的靈感销凑。
• 我創(chuàng)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的bash腳本（就像你編寫的那樣）來(lái)理清所需的所有組件丛晌。
• 我創(chuàng)建了一個(gè).c文件，并且在它上面花了幾天闻鉴，醞釀并想出點(diǎn)子。
• 接著我編寫并調(diào)試程序茂洒，之后我將這一個(gè)大文件分成四個(gè)文件孟岛。
• 做完這些之后，我重命名和優(yōu)化了函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)督勺，使它們?cè)谶壿嬌细懊烙^”渠羞。
• 最后，使新程序成功并以相同方式工作之后智哀，我添加了一些新的特性次询，比如-F和-B選項(xiàng)。

你讀到的這份列表是我打算教給你的瓷叫，但不要認(rèn)為這是我構(gòu)建軟件的通用方法屯吊。有時(shí)候我會(huì)事先知道主題，并且會(huì)做更多的規(guī)劃摹菠。也有時(shí)我會(huì)編寫一份規(guī)劃并將它扔掉盒卸，之后再規(guī)劃更好的版本。它完全取決于我的經(jīng)驗(yàn)告訴我哪個(gè)比較好次氨，或者我的靈感將我?guī)У胶翁帯?/p>

如果你碰到一個(gè)“專家”蔽介，它告訴你只有一個(gè)方法可以解決編程問(wèn)題，那么它在騙你煮寡。要么它們實(shí)際使用了很多策略虹蓄，要么他們并不足夠好。

DB函數(shù)

程序中必須有個(gè)方法來(lái)記錄已經(jīng)安裝的URL幸撕，列出這些URL薇组，并且檢查一些程序是否已安裝以便跳過(guò)。我會(huì)使用一個(gè)簡(jiǎn)單坐儿、扁平化的文件數(shù)據(jù)庫(kù)体箕，以及bstrlib.h专钉。

首先，創(chuàng)建db.h頭文件累铅，以便讓你知道需要實(shí)現(xiàn)什么跃须。

#ifndef _db_h
#define _db_h

#define DB_FILE "/usr/local/.devpkg/db"
#define DB_DIR "/usr/local/.devpkg"


int DB_init();
int DB_list();
int DB_update(const char *url);
int DB_find(const char *url);

#endif

之后實(shí)現(xiàn)db.c中的這些函數(shù)，在你編寫它的時(shí)候娃兽，像之前一樣使用make菇民。

#include <unistd.h>
#include <apr_errno.h>
#include <apr_file_io.h>

#include "db.h"
#include "bstrlib.h"
#include "dbg.h"

static FILE *DB_open(const char *path, const char *mode)
{
    return fopen(path, mode);
}


static void DB_close(FILE *db)
{
    fclose(db);
}


static bstring DB_load()
{
    FILE *db = NULL;
    bstring data = NULL;

    db = DB_open(DB_FILE, "r");
    check(db, "Failed to open database: %s", DB_FILE);

    data = bread((bNread)fread, db);
    check(data, "Failed to read from db file: %s", DB_FILE);

    DB_close(db);
    return data;

error:
    if(db) DB_close(db);
    if(data) bdestroy(data);
    return NULL;
}


int DB_update(const char *url)
{
    if(DB_find(url)) {
        log_info("Already recorded as installed: %s", url);
    }

    FILE *db = DB_open(DB_FILE, "a+");
    check(db, "Failed to open DB file: %s", DB_FILE);

    bstring line = bfromcstr(url);
    bconchar(line, '\n');
    int rc = fwrite(line->data, blength(line), 1, db);
    check(rc == 1, "Failed to append to the db.");

    return 0;
error:
    if(db) DB_close(db);
    return -1;
}


int DB_find(const char *url)
{
    bstring data = NULL;
    bstring line = bfromcstr(url);
    int res = -1;

    data = DB_load();
    check(data, "Failed to load: %s", DB_FILE);

    if(binstr(data, 0, line) == BSTR_ERR) {
        res = 0;
    } else {
        res = 1;
    }

error: // fallthrough
    if(data) bdestroy(data);
    if(line) bdestroy(line);

    return res;
}


int DB_init()
{
    apr_pool_t *p = NULL;
    apr_pool_initialize();
    apr_pool_create(&p, NULL);

    if(access(DB_DIR, W_OK | X_OK) == -1) {
        apr_status_t rc = apr_dir_make_recursive(DB_DIR,
                APR_UREAD | APR_UWRITE | APR_UEXECUTE |
                APR_GREAD | APR_GWRITE | APR_GEXECUTE, p);
        check(rc == APR_SUCCESS, "Failed to make database dir: %s", DB_DIR);
    }

    if(access(DB_FILE, W_OK) == -1) {
        FILE *db = DB_open(DB_FILE, "w");
        check(db, "Cannot open database: %s", DB_FILE);
        DB_close(db);
    }

    apr_pool_destroy(p);
    return 0;

error:
    apr_pool_destroy(p);
    return -1;
}


int DB_list()
{
    bstring data = DB_load();
    check(data, "Failed to read load: %s", DB_FILE);

    printf("%s", bdata(data));
    bdestroy(data);
    return 0;

error:
    return -1;
}

挑戰(zhàn)1：代碼復(fù)查

在繼續(xù)之前，仔細(xì)閱讀這些文件的每一行投储，并且確保你以準(zhǔn)確地輸入了它們第练。通過(guò)逐行閱讀代碼來(lái)實(shí)踐它。同時(shí)玛荞，跟蹤每個(gè)函數(shù)調(diào)用娇掏，并且確保你使用了check來(lái)校驗(yàn)返回值。最后勋眯，在APR網(wǎng)站上的文檔婴梧，或者bstrlib.h 或 bstrlib.c的源碼中，查閱每個(gè)你不認(rèn)識(shí)的函數(shù)客蹋。

Shell 函數(shù)

devkpg的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)是塞蹭，使用類似于curl、tar和git的外部工具來(lái)完成大部分的工作讶坯。我們可以找到在程序內(nèi)部完成這些工作的庫(kù)番电，但是如果我們只是需要這些程序的基本功能，這樣就毫無(wú)意義辆琅。在Unix運(yùn)行其它命令并不丟人漱办。

為了完成這些，我打算使用apr_thread_proc.h函數(shù)來(lái)運(yùn)行程序婉烟，但是我也希望創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的類“模板”系統(tǒng)洼冻。我會(huì)使用struct Shell，它持有所有運(yùn)行程序所需的信息隅很，但是在參數(shù)中有一些“空位”撞牢，我可以將它們替換成實(shí)際值。

觀察shell.h文件來(lái)了解我會(huì)用到的結(jié)構(gòu)和命令叔营。你可以看到我使用extern來(lái)表明其他的.c文件也能訪問(wèn)到shell.c中定義的變量屋彪。

#ifndef _shell_h
#define _shell_h

#define MAX_COMMAND_ARGS 100

#include <apr_thread_proc.h>

typedef struct Shell {
    const char *dir;
    const char *exe;

    apr_procattr_t *attr;
    apr_proc_t proc;
    apr_exit_why_e exit_why;
    int exit_code;

    const char *args[MAX_COMMAND_ARGS];
} Shell;

int Shell_run(apr_pool_t *p, Shell *cmd);
int Shell_exec(Shell cmd, ...);

extern Shell CLEANUP_SH;
extern Shell GIT_SH;
extern Shell TAR_SH;
extern Shell CURL_SH;
extern Shell CONFIGURE_SH;
extern Shell MAKE_SH;
extern Shell INSTALL_SH;

#endif

確保你已經(jīng)創(chuàng)建了shell.h，并且extern Shell變量的名字和數(shù)量相同绒尊。它們被Shell_run和Shell_exec函數(shù)用于運(yùn)行命令畜挥。我定義了這兩個(gè)函數(shù)，并且在shell.c中創(chuàng)建實(shí)際變量婴谱。

#include "shell.h"
#include "dbg.h"
#include <stdarg.h>

int Shell_exec(Shell template, ...)
{
    apr_pool_t *p = NULL;
    int rc = -1;
    apr_status_t rv = APR_SUCCESS;
    va_list argp;
    const char *key = NULL;
    const char *arg = NULL;
    int i = 0;

    rv = apr_pool_create(&p, NULL);
    check(rv == APR_SUCCESS, "Failed to create pool.");

    va_start(argp, template);

    for(key = va_arg(argp, const char *);
        key != NULL;
        key = va_arg(argp, const char *))
    {
        arg = va_arg(argp, const char *);

        for(i = 0; template.args[i] != NULL; i++) {
            if(strcmp(template.args[i], key) == 0) {
                template.args[i] = arg;
                break; // found it
            }
        }
    }

    rc = Shell_run(p, &template);
    apr_pool_destroy(p);
    va_end(argp);
    return rc;

error:
    if(p) {
        apr_pool_destroy(p);
    }
    return rc;
}

int Shell_run(apr_pool_t *p, Shell *cmd)
{
    apr_procattr_t *attr;
    apr_status_t rv;
    apr_proc_t newproc;

    rv = apr_procattr_create(&attr, p);
    check(rv == APR_SUCCESS, "Failed to create proc attr.");

    rv = apr_procattr_io_set(attr, APR_NO_PIPE, APR_NO_PIPE,
            APR_NO_PIPE);
    check(rv == APR_SUCCESS, "Failed to set IO of command.");

    rv = apr_procattr_dir_set(attr, cmd->dir);
    check(rv == APR_SUCCESS, "Failed to set root to %s", cmd->dir);

    rv = apr_procattr_cmdtype_set(attr, APR_PROGRAM_PATH);
    check(rv == APR_SUCCESS, "Failed to set cmd type.");

    rv = apr_proc_create(&newproc, cmd->exe, cmd->args, NULL, attr, p);
    check(rv == APR_SUCCESS, "Failed to run command.");

    rv = apr_proc_wait(&newproc, &cmd->exit_code, &cmd->exit_why, APR_WAIT);
    check(rv == APR_CHILD_DONE, "Failed to wait.");

    check(cmd->exit_code == 0, "%s exited badly.", cmd->exe);
    check(cmd->exit_why == APR_PROC_EXIT, "%s was killed or crashed", cmd->exe);

    return 0;

error:
    return -1;
}

Shell CLEANUP_SH = {
    .exe = "rm",
    .dir = "/tmp",
    .args = {"rm", "-rf", "/tmp/pkg-build", "/tmp/pkg-src.tar.gz",
        "/tmp/pkg-src.tar.bz2", "/tmp/DEPENDS", NULL}
};

Shell GIT_SH = {
    .dir = "/tmp",
    .exe = "git",
    .args = {"git", "clone", "URL", "pkg-build", NULL}
};

Shell TAR_SH = {
    .dir = "/tmp/pkg-build",
    .exe = "tar",
    .args = {"tar", "-xzf", "FILE", "--strip-components", "1", NULL}
};

Shell CURL_SH = {
    .dir = "/tmp",
    .exe = "curl",
    .args = {"curl", "-L", "-o", "TARGET", "URL", NULL}
};

Shell CONFIGURE_SH = {
    .exe = "./configure",
    .dir = "/tmp/pkg-build",
    .args = {"configure", "OPTS", NULL},
};

Shell MAKE_SH = {
    .exe = "make",
    .dir = "/tmp/pkg-build",
    .args = {"make", "OPTS", NULL}
};

Shell INSTALL_SH = {
    .exe = "sudo",
    .dir = "/tmp/pkg-build",
    .args = {"sudo", "make", "TARGET", NULL}
};

自底向上閱讀shell.c的代碼（這也是常見(jiàn)的C源碼布局）蟹但，你會(huì)看到我創(chuàng)建了實(shí)際的Shell變量躯泰，它在shell.h中以extern修飾。它們雖然在這里华糖，但是也被程序的其它部分使用麦向。這就是創(chuàng)建全局變量的方式，它們可以存在于一個(gè).c文件中客叉，但是可在任何地方使用诵竭。你不應(yīng)該創(chuàng)建很多這類變量，但是它們的確很方便兼搏。

繼續(xù)閱讀代碼卵慰，我們讀到了Shell_run，它是一個(gè)“基”函數(shù)佛呻，只是基于Shell中的東西執(zhí)行命令裳朋。它使用了許多在apr_thread_proc.h中定義的函數(shù)，你需要查閱它們的每一個(gè)來(lái)了解工作原理吓著。這就像是一些使用system函數(shù)調(diào)用的代碼一樣鲤嫡，但是它可以讓你控制其他程序的執(zhí)行。例如夜矗，在我們的Shell結(jié)構(gòu)中泛范，存在.dir屬性在運(yùn)行之前強(qiáng)制程序必須在指定目錄中让虐。

最后紊撕，我創(chuàng)建了Shell_exec函數(shù)，它是個(gè)變參函數(shù)赡突。你在之前已經(jīng)看到過(guò)了对扶，但是確保你理解了stdarg.h函數(shù)以及如何編寫它們。在下個(gè)挑戰(zhàn)中你需要分析這一函數(shù)惭缰。

挑戰(zhàn)2：分析Shell_exec

為這些文件（以及向挑戰(zhàn)1那樣的完整的代碼復(fù)查）設(shè)置的挑戰(zhàn)是完整分析Shell_exec浪南，并且拆分代碼來(lái)了解工作原理。你應(yīng)該能夠理解每一行代碼漱受，for循環(huán)如何工作络凿，以及參數(shù)如何被替換。

一旦你分析完成昂羡，向struct Shell添加一個(gè)字段絮记，提供需要替代的args變量的數(shù)量。更新所有命令來(lái)接受參數(shù)的正確數(shù)量虐先，隨后增加一個(gè)錯(cuò)誤檢查怨愤，來(lái)確認(rèn)參數(shù)被正確替換，以及在錯(cuò)誤時(shí)退出蛹批。

命令行函數(shù)

現(xiàn)在你需要構(gòu)造正確的命令來(lái)完成功能撰洗。這些命令會(huì)用到APR的函數(shù)篮愉、db.h和shell.h來(lái)執(zhí)行下載和構(gòu)建軟件的真正工作。這些文件最為復(fù)雜差导，所以要小心編寫它們试躏。你需要首先編寫commands.h文件，接著在commands.c文件中實(shí)現(xiàn)它的函數(shù)柿汛。

#ifndef _commands_h
#define _commands_h

#include <apr_pools.h>

#define DEPENDS_PATH "/tmp/DEPENDS"
#define TAR_GZ_SRC "/tmp/pkg-src.tar.gz"
#define TAR_BZ2_SRC "/tmp/pkg-src.tar.bz2"
#define BUILD_DIR "/tmp/pkg-build"
#define GIT_PAT "*.git"
#define DEPEND_PAT "*DEPENDS"
#define TAR_GZ_PAT "*.tar.gz"
#define TAR_BZ2_PAT "*.tar.bz2"
#define CONFIG_SCRIPT "/tmp/pkg-build/configure"

enum CommandType {
    COMMAND_NONE, COMMAND_INSTALL, COMMAND_LIST, COMMAND_FETCH,
    COMMAND_INIT, COMMAND_BUILD
};


int Command_fetch(apr_pool_t *p, const char *url, int fetch_only);

int Command_install(apr_pool_t *p, const char *url, const char *configure_opts,
        const char *make_opts, const char *install_opts);

int Command_depends(apr_pool_t *p, const char *path);

int Command_build(apr_pool_t *p, const char *url, const char *configure_opts,
        const char *make_opts, const char *install_opts);

#endif

commands.h中并沒(méi)有很多之前沒(méi)見(jiàn)過(guò)的東西冗酿。你應(yīng)該看到了一些字符串的定義，它們?cè)谌魏蔚胤蕉紩?huì)用到络断。真正的代碼在commands.c中裁替。

#include <apr_uri.h>
#include <apr_fnmatch.h>
#include <unistd.h>

#include "commands.h"
#include "dbg.h"
#include "bstrlib.h"
#include "db.h"
#include "shell.h"


int Command_depends(apr_pool_t *p, const char *path)
{
    FILE *in = NULL;
    bstring line = NULL;

    in = fopen(path, "r");
    check(in != NULL, "Failed to open downloaded depends: %s", path);

    for(line = bgets((bNgetc)fgetc, in, '\n'); line != NULL;
            line = bgets((bNgetc)fgetc, in, '\n'))
    {
        btrimws(line);
        log_info("Processing depends: %s", bdata(line));
        int rc = Command_install(p, bdata(line), NULL, NULL, NULL);
        check(rc == 0, "Failed to install: %s", bdata(line));
        bdestroy(line);
    }

    fclose(in);
    return 0;

error:
    if(line) bdestroy(line);
    if(in) fclose(in);
    return -1;
}

int Command_fetch(apr_pool_t *p, const char *url, int fetch_only)
{
    apr_uri_t info = {.port = 0};
    int rc = 0;
    const char *depends_file = NULL;
    apr_status_t rv = apr_uri_parse(p, url, &info);

    check(rv == APR_SUCCESS, "Failed to parse URL: %s", url);

    if(apr_fnmatch(GIT_PAT, info.path, 0) == APR_SUCCESS) {
        rc = Shell_exec(GIT_SH, "URL", url, NULL);
        check(rc == 0, "git failed.");
    } else if(apr_fnmatch(DEPEND_PAT, info.path, 0) == APR_SUCCESS) {
        check(!fetch_only, "No point in fetching a DEPENDS file.");

        if(info.scheme) {
            depends_file = DEPENDS_PATH;
            rc = Shell_exec(CURL_SH, "URL", url, "TARGET", depends_file, NULL);
            check(rc == 0, "Curl failed.");
        } else {
            depends_file = info.path;
        }

        // recursively process the devpkg list
        log_info("Building according to DEPENDS: %s", url);
        rv = Command_depends(p, depends_file);
        check(rv == 0, "Failed to process the DEPENDS: %s", url);

        // this indicates that nothing needs to be done
        return 0;

    } else if(apr_fnmatch(TAR_GZ_PAT, info.path, 0) == APR_SUCCESS) {
        if(info.scheme) {
            rc = Shell_exec(CURL_SH,
                    "URL", url,
                    "TARGET", TAR_GZ_SRC, NULL);
            check(rc == 0, "Failed to curl source: %s", url);
        }

        rv = apr_dir_make_recursive(BUILD_DIR,
                APR_UREAD | APR_UWRITE | APR_UEXECUTE, p);
        check(rv == APR_SUCCESS, "Failed to make directory %s", BUILD_DIR);

        rc = Shell_exec(TAR_SH, "FILE", TAR_GZ_SRC, NULL);
        check(rc == 0, "Failed to untar %s", TAR_GZ_SRC);
    } else if(apr_fnmatch(TAR_BZ2_PAT, info.path, 0) == APR_SUCCESS) {
        if(info.scheme) {
            rc = Shell_exec(CURL_SH, "URL", url, "TARGET", TAR_BZ2_SRC, NULL);
            check(rc == 0, "Curl failed.");
        }

        apr_status_t rc = apr_dir_make_recursive(BUILD_DIR,
                APR_UREAD | APR_UWRITE | APR_UEXECUTE, p);

        check(rc == 0, "Failed to make directory %s", BUILD_DIR);
        rc = Shell_exec(TAR_SH, "FILE", TAR_BZ2_SRC, NULL);
        check(rc == 0, "Failed to untar %s", TAR_BZ2_SRC);
    } else {
        sentinel("Don't now how to handle %s", url);
    }

    // indicates that an install needs to actually run
    return 1;
error:
    return -1;
}

int Command_build(apr_pool_t *p, const char *url, const char *configure_opts,
        const char *make_opts, const char *install_opts)
{
    int rc = 0;

    check(access(BUILD_DIR, X_OK | R_OK | W_OK) == 0,
            "Build directory doesn't exist: %s", BUILD_DIR);

    // actually do an install
    if(access(CONFIG_SCRIPT, X_OK) == 0) {
        log_info("Has a configure script, running it.");
        rc = Shell_exec(CONFIGURE_SH, "OPTS", configure_opts, NULL);
        check(rc == 0, "Failed to configure.");
    }

    rc = Shell_exec(MAKE_SH, "OPTS", make_opts, NULL);
    check(rc == 0, "Failed to build.");

    rc = Shell_exec(INSTALL_SH,
            "TARGET", install_opts ? install_opts : "install",
            NULL);
    check(rc == 0, "Failed to install.");

    rc = Shell_exec(CLEANUP_SH, NULL);
    check(rc == 0, "Failed to cleanup after build.");

    rc = DB_update(url);
    check(rc == 0, "Failed to add this package to the database.");

    return 0;

error:
    return -1;
}

int Command_install(apr_pool_t *p, const char *url, const char *configure_opts,
        const char *make_opts, const char *install_opts)
{
    int rc = 0;
    check(Shell_exec(CLEANUP_SH, NULL) == 0, "Failed to cleanup before building.");

    rc = DB_find(url);
    check(rc != -1, "Error checking the install database.");

    if(rc == 1) {
        log_info("Package %s already installed.", url);
        return 0;
    }

    rc = Command_fetch(p, url, 0);

    if(rc == 1) {
        rc = Command_build(p, url, configure_opts, make_opts, install_opts);
        check(rc == 0, "Failed to build: %s", url);
    } else if(rc == 0) {
        // no install needed
        log_info("Depends successfully installed: %s", url);
    } else {
        // had an error
        sentinel("Install failed: %s", url);
    }

    Shell_exec(CLEANUP_SH, NULL);
    return 0;

error:
    Shell_exec(CLEANUP_SH, NULL);
    return -1;
}

在你輸入并編譯它之后，就可以開(kāi)始分析了貌笨。如果到目前為止你完成了前面的挑戰(zhàn)弱判，你會(huì)理解如何使用shell.c函數(shù)來(lái)運(yùn)行shell命令，以及參數(shù)如何被替換锥惋。如果沒(méi)有則需要回退到前面的挑戰(zhàn)昌腰，確保你真正理解了Shell_exec的工作原理。

挑戰(zhàn)3：評(píng)判我的設(shè)計(jì)

像之前一樣膀跌，完整地復(fù)查一遍代碼來(lái)保證一模一樣遭商。接著瀏覽每個(gè)函數(shù)并且確保你知道他如何工作。你也應(yīng)該跟蹤這個(gè)文件或其它文件中捅伤，每個(gè)函數(shù)對(duì)其它函數(shù)的調(diào)用劫流。最后，確認(rèn)你理解了這里的所有調(diào)用APR的函數(shù)丛忆。

一旦你正確編寫并分析了這個(gè)文件祠汇，把我當(dāng)成一個(gè)傻瓜一樣來(lái)評(píng)判我的設(shè)計(jì)，我需要看看你是否可以改進(jìn)它熄诡。不要真正修改代碼可很，只是創(chuàng)建一個(gè)notes.txt并且寫下你的想法和你需要修改的地方。

devpkg的main函數(shù)

devpkg.c是最后且最重要的凰浮，但是也可能是最簡(jiǎn)單的文件我抠，其中創(chuàng)建了main函數(shù)。沒(méi)有與之配套的.h文件袜茧，因?yàn)檫@個(gè)文件包含其他所有文件菜拓。這個(gè)文件用于創(chuàng)建devpkg可執(zhí)行程序，同時(shí)組裝了來(lái)自Makefile的其它.o文件惫周。在文件中輸入代碼并保證正確尘惧。

#include <stdio.h>
#include <apr_general.h>
#include <apr_getopt.h>
#include <apr_strings.h>
#include <apr_lib.h>

#include "dbg.h"
#include "db.h"
#include "commands.h"

int main(int argc, const char const *argv[])
{
    apr_pool_t *p = NULL;
    apr_pool_initialize();
    apr_pool_create(&p, NULL);

    apr_getopt_t *opt;
    apr_status_t rv;

    char ch = '\0';
    const char *optarg = NULL;
    const char *config_opts = NULL;
    const char *install_opts = NULL;
    const char *make_opts = NULL;
    const char *url = NULL;
    enum CommandType request = COMMAND_NONE;


    rv = apr_getopt_init(&opt, p, argc, argv);

    while(apr_getopt(opt, "I:Lc:m:i:d:SF:B:", &ch, &optarg) == APR_SUCCESS) {
        switch (ch) {
            case 'I':
                request = COMMAND_INSTALL;
                url = optarg;
                break;

            case 'L':
                request = COMMAND_LIST;
                break;

            case 'c':
                config_opts = optarg;
                break;

            case 'm':
                make_opts = optarg;
                break;

            case 'i':
                install_opts = optarg;
                break;

            case 'S':
                request = COMMAND_INIT;
                break;

            case 'F':
                request = COMMAND_FETCH;
                url = optarg;
                break;

            case 'B':
                request = COMMAND_BUILD;
                url = optarg;
                break;
        }
    }

    switch(request) {
        case COMMAND_INSTALL:
            check(url, "You must at least give a URL.");
            Command_install(p, url, config_opts, make_opts, install_opts);
            break;

        case COMMAND_LIST:
            DB_list();
            break;

        case COMMAND_FETCH:
            check(url != NULL, "You must give a URL.");
            Command_fetch(p, url, 1);
            log_info("Downloaded to %s and in /tmp/", BUILD_DIR);
            break;

        case COMMAND_BUILD:
            check(url, "You must at least give a URL.");
            Command_build(p, url, config_opts, make_opts, install_opts);
            break;

        case COMMAND_INIT:
            rv = DB_init();
            check(rv == 0, "Failed to make the database.");
            break;

        default:
            sentinel("Invalid command given.");
    }


    return 0;

error:
    return 1;
}

為這個(gè)文件設(shè)置的挑戰(zhàn)是理解參數(shù)如何處理，以及參數(shù)是什么递递，之后創(chuàng)建含有使用指南的README文件喷橙。在編寫README的同時(shí)啥么，也編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的simple.sh，它運(yùn)行./devpkg來(lái)檢查每個(gè)命令都在實(shí)際環(huán)境下工作贰逾。在你的腳本頂端使用set -e`悬荣，使它跳過(guò)第一個(gè)錯(cuò)誤。

最后疙剑，在Valgrind下運(yùn)行程序氯迂，確保在進(jìn)行下一步之前，所有東西都能正常運(yùn)行言缤。

期中檢測(cè)

最后的挑戰(zhàn)就是這個(gè)期中檢測(cè)嚼蚀，它包含三件事情：

• 將你的代碼與我的在線代碼對(duì)比，以100%的分?jǐn)?shù)開(kāi)始管挟，每錯(cuò)一行減去1%轿曙。
• 在你的notes.txt中記錄你是如何改進(jìn)代碼和devpkg的功能，并且實(shí)現(xiàn)你的改進(jìn)僻孝。
• 編寫一個(gè)devpkg的替代版本导帝，使用其他你喜歡的語(yǔ)言，或者你覺(jué)得最適合編寫它的語(yǔ)言穿铆。對(duì)比二者您单，之后基于你的結(jié)果改進(jìn)你的devpkg的C版本。

你可以執(zhí)行下列命令來(lái)將你的代碼與我的對(duì)比：

cd ..  # get one directory above your current one
git clone git://gitorious.org/devpkg/devpkg.git devpkgzed
diff -r devpkg devpkgzed

這將會(huì)克隆我的devpkg版本到devpkgzed目錄中荞雏。之后使用工具diff來(lái)對(duì)比你的和我的代碼虐秦。書中你所使用的這些文件直接來(lái)自于這個(gè)項(xiàng)目，所以如果出現(xiàn)了不同的行讯檐，肯定就有錯(cuò)誤羡疗。

要記住這個(gè)練習(xí)沒(méi)有真正的及格或不及格染服，它只是一個(gè)方式來(lái)讓你挑戰(zhàn)自己别洪，并盡可能變得精確和謹(jǐn)慎。