lab0 c

lab0-c

Bewerten Sie Ihre C-Programmierkenntnisse

In diesem Labor üben Sie den Programmierstil, den Sie benötigen, um ihn kompetent beherrschen zu können, insbesondere für die späteren Aufgaben im Kurs. Das behandelte Material sollte für Sie überprüft werden. Einige der getesteten Fähigkeiten sind:

• Explizite Speicherverwaltung, wie in C erforderlich.
• Erstellen und Bearbeiten zeigerbasierter Datenstrukturen.
• Arbeiten mit Saiten.
• Verbesserung der Leistung wichtiger Vorgänge durch Speicherung redundanter Informationen in Datenstrukturen.
• Implementieren von robustem Code, der mit ungültigen Argumenten, einschließlich NULL-Zeigern, ordnungsgemäß funktioniert.

Das Labor umfasst die Implementierung einer Warteschlange, die sowohl die Warteschlangendisziplinen Last-In, First-Out (LIFO) als auch First-In-First-Out (FIFO) unterstützt. Die zugrunde liegende Datenstruktur ist eine kreisförmige, doppelt verknüpfte Liste, die erweitert wurde, um einige Vorgänge effizienter zu gestalten.

Voraussetzungen

Es gibt einige Voraussetzungen, die auf Ihrem Computer installiert sein müssen, bevor Sie die Autograder erstellen und ausführen können.

Der folgende Befehl installiert alle erforderlichen und optionalen Abhängigkeiten unter Ubuntu Linux 20.04 oder höher:

$ sudo apt install build-essential git clang-format cppcheck aspell colordiff valgrind

Einige Distributionen wie Arch Linux installieren aspell-en nicht mit aspell und Sie müssen es explizit installieren:

$ sudo pacman -S aspell-en

Hinweis: Die Cppcheck-Version muss mindestens 1.90 sein, andernfalls werden möglicherweise Fehler mit Fehlalarmen gemeldet. Sie können die Version erhalten, indem Sie $ cppcheck --version ausführen. Überprüfen Sie die Entwicklerinformationen zum Erstellen von Cppcheck aus dem Quellcode.

Integrieren Sie clang-format in vim

Wenn Sie clang-format nach dem Speichern mit vim automatisch ausführen möchten, unterstützt clang-format laut Clang-Dokumentation die Integration für vim.

Indem Sie Folgendes zu $HOME/.vimrc hinzufügen

function ! Formatonsave ()
  let l:formatdiff = 1
  py3f < path-to-clang-format.py > /clang-format.py
endfunction
autocmd BufWritePre * .h, * .hpp, * .c, * .cc, * .cpp call Formatonsave ()

Darüber hinaus lässt es sich problemlos in den Codierungsworkflow integrieren, da es Formatierungsänderungen beim Speichern einer Datei verarbeiten kann. Hinweis: Unter Ubuntu Linux 18.04 lautet der Pfad zu clang-format.py /usr/share/vim/addons/syntax/ .

Ausführen der Autograder

Bevor Sie die Autograder ausführen, kompilieren Sie Ihren Code, um das Testprogramm qtest zu erstellen

$ make

Überprüfen Sie die Richtigkeit Ihres Codes, z. B. Autograder:

$ make test

Sehen Sie sich die Beispielverwendung von qtest an:

$ make check

Jeder Schritt zum Befehlsaufruf wird entsprechend angezeigt.

Überprüfen Sie das Speicherproblem Ihres Codes:

$ make valgrind

• Ändern Sie ./.valgrindrc , um die Argumente von Valgrind anzupassen
• Verwenden Sie $ make clean oder $ rm /tmp/qtest.* um die vom Ziel-Valgrind erstellten temporären Dateien zu bereinigen

Zusätzliche Optionen können an make erkannt werden:

• VERBOSE : Steuern Sie die Build-Ausführlichkeit. Wenn VERBOSE=1 , wird jeder Befehl im Build-Prozess wiedergegeben.
• SANITIZER : aktiviert den auf Desinfektionsmittel gerichteten Build. Derzeit wird AddressSanitizer unterstützt.

Verwenden von qtest

qtest bietet einen Befehlsinterpreter, der Warteschlangen erstellen und bearbeiten kann.

Führen Sie $ ./qtest -h aus, um die Liste der Befehlszeilenoptionen anzuzeigen

Wenn Sie $ ./qtest ausführen, wird eine Eingabeaufforderung cmd> angezeigt. Geben Sie help ein, um eine Liste der verfügbaren Befehle anzuzeigen.

Dateien

Sie werden diese beiden Dateien abgeben

• queue.h : Geänderte Version der Deklarationen, einschließlich neuer Felder, die Sie einführen möchten
• queue.c : Modifizierte Version des Warteschlangencodes, um Mängel des Originalcodes zu beheben

Tools zur Auswertung Ihres Warteschlangencodes

• Makefile : Erstellt das Evaluierungsprogramm qtest
• README.md : Diese Datei
• scripts/driver.py : Das Treiberprogramm führt qtest auf einem Standardsatz von Traces aus
• scripts/debug.py : Das Hilfsprogramm für GDB, führt qtest ohne SIGALRM aus und/oder analysiert die generierte Core-Dump-Datei.

Hilfsdateien

• console.{c,h} : Implementiert den Befehlszeileninterpreter für qtest
• report.{c,h} : Implementiert das Drucken von Informationen mit unterschiedlichen Ausführlichkeitsstufen
• harness.{c,h} : Angepasste Version von malloc/free/strdup, um ein strenges Test-Framework bereitzustellen
• qtest.c : Code für qtest

Trace-Dateien

• traces/trace-XX-CAT.cmd : Vom Treiber verwendete Trace-Dateien. Dies sind Eingabedateien für qtest .
  • Sie sind kurz und einfach.
  • Wir empfehlen Ihnen, sie zu studieren, um zu sehen, welche Tests durchgeführt werden.
  • XX ist die Trace-Nummer (1-17). CAT beschreibt die allgemeine Natur des Tests.
• traces/trace-eg.cmd : Eine einfache, dokumentierte Trace-Datei zur Demonstration der Funktionsweise von qtest

Debugging-Einrichtungen

Vor der Verwendung von GDB debug qtest müssen einige Routineanweisungen ausgeführt werden. Das Skript scripts/debug.py deckt diese Anweisungen ab und stellt grundlegende Debugfunktionen bereit.

$ scripts/debug.py -h
usage: debug.py [-h] [-d | -a ]

optional arguments:
  -h, --help     show this help message and exit
  -d, --debug    Enter gdb shell
  -a, --analyze  Analyze the core dump file

• Geben Sie GDB ohne Unterbrechung durch SIGALRM ein.

$ scripts/debug.py -d
Reading symbols from lab0-c/qtest...done.
Signal        Stop	Print	Pass to program	Description
SIGALRM       No	No	No		Alarm clock
Starting program: lab0-c/qtest 
cmd > 

• Wenn qtest bei der Ausführung außerhalb von GDB auf einen Segmentierungsfehler stieß, konnten wir GDB im Post-Mortem-Debugging-Modus aufrufen, um den Fehler herauszufinden.

  Die Core-Dump-Datei wurde im Arbeitsverzeichnis von qtest erstellt.

  • Erlauben Sie die Core-Dumps, indem Sie den in der Shell integrierten Befehl ulimit verwenden, um die Core-Dateigröße festzulegen.

  $ ulimit -c unlimited
  $ ulimit -c
  unlimited

  • Geben Sie GDB ein und analysieren Sie

  $ scripts/debug.py -a
  Reading symbols from lab0-c/qtest...done.
  [New LWP 9424]
  Core was generated by ` lab0-c/qtest ' .
  Program terminated with signal SIGSEGV, Segmentation fault.
  #0 ...
  #1 ... (backtrace information)
  #2 ...
  (gdb) 

Benutzerfreundliche Befehlszeile

Linenoise wurde in qtest integriert und bietet die folgenden benutzerfreundlichen Funktionen:

• Bewegen Sie den Cursor mit den Tasten Links und Rechts
• Bewegen Sie den Cursor mit den Tasten Strg-Links und Strg-Rechts über Wörter
• Rufen Sie mit der Auf- und Ab-Taste den vorherigen oder nächsten zuvor eingegebenen Befehl ab
• Automatische Vervollständigung durch TAB

Integrierter Webserver

Im qtest -Befehlszeileninterpreter ist bereits ein kleiner Webserver integriert, den Sie nutzen können, indem Sie den web -Befehl in seiner Eingabeaufforderung ausführen.

$ ./qtest
cmd > web
listen on port 9999, fd is 3

Führen Sie die folgenden Befehle in einem anderen Terminal aus, nachdem der integrierte Webserver bereit ist.

$ curl http://localhost:9999/new
$ curl http://localhost:9999/ih/1
$ curl http://localhost:9999/ih/2
$ curl http://localhost:9999/ih/3
$ curl http://localhost:9999/sort
$ curl http://localhost:9999/quit

Lizenz

lab0-c wird unter der BSD-2-Klausel-Lizenz veröffentlicht. Die Nutzung dieses Quellcodes unterliegt einer BSD-ähnlichen Lizenz, die in der LICENSE-Datei zu finden ist.

Externer Quellcode:

• Dudect: Public Domain
• git-good-commit: MIT-Lizenz
• Linenoise: BSD 2-Klausel „Vereinfachte“ Lizenz
• tiny-web-server: MIT-Lizenz
• randombytes: MIT-Lizenz