Skip to content

Latest commit

 

History

History
212 lines (134 loc) · 8.28 KB

unix-feladatok.md

File metadata and controls

212 lines (134 loc) · 8.28 KB
Raw

Unix feladatok

Nézzünk meg néhány tipikus Unix eszközt egy példán keresztül.

Prímszámlálás

C nyelven készítettünk egy programot (primes.c) az 1 és 100 000 közötti prímszámok számának meghatározására.

GCC

Fordítsuk le a programot. C/C++ nyelvű szoftverek fordításához a legtöbbször a GCC (GNU Compiler Collection) eszközt használjuk. Ennek két legfontosabb parancsa a gcc és a g++. A kettő között apró különbségek vannak, amelyekből a legfontosabb, hogy alapértelmezés szerint különböző függvénykönyvtárakat támogatnak. Használjuk most a g++ eszközt!

$ g++ primes.c -o primes

(gcc esetén például a math.h használatához a -lm paraméterrel kell kiegészítenünk a hívást.)

A programot a ./primes paranccsal futtathatjuk.

Makefile

Szeretnénk, hogy a fordítás egyszerűen elindítható legyen és ne kelljen mindig egy hosszú parancsot beírni. Erre a célra a make eszközt érdemes használni, amelyben megadhatunk különböző célokat (goal). Indítsünk egy szövegszerkesztőt:

$ nano Makefile

Definiáljuk az all célt:

all:
  g++ primes.c -o primes

Adjunk hozzá egy külön célt a teszteléshez:

all: build

build:
    g++ primes.c -o primes
test:
    ./primes

Mentsük el a fájlt és lépjünk ki a nano-ból: Ctrl+X, Y, Enter.

Teljesítménymérés

Vizsgáljuk meg, hogy mennyi idő alatt fut le a program. Ehhez elég, ha a time parancsot a program hívása elé tesszük:

$ time ./primes

Látható, hogy a programnak néhány másodpercre szüksége van a számításhoz, azaz a program meglehetősen lassú.

Különböző verziók kezelése

A programot elküldtük egy kollégánkban emailben, hogy próbálja meg gyorsítani. Közben mi is fejlesztettük a programot és paraméterezhetővé tettük (primes-a.c), majd megkaptuk az optimalizált változatot (primes-b.c).

Vizsgáljuk meg, hogy hogyan módosította a kollégánk a programot!

$ diff -u primes.c primes-b.c

Az optimalizáláshoz az Eratoszthenész szitája nevű algoritmust használta.

Vizsgáljuk meg, hogy a két új implementáció miben különbözik:

$ diff -u primes-a.c primes-b.c

Three-way merge

A három fájlt egyesíthetjük egy az ún. [three-way merge](__http://en.wikipedia.org/wiki/Merge%28revision_control%29#Three-way_merge)_ művelettel. Parancssorban erre a diff3 eszközt használjuk.

$ diff3 --merge primes-a.c primes.c primes-b.c

Külön fájlba íráshoz irányítsuk át a kimenetet az alábbi módon:

$ diff3 --merge primes-a.c primes.c primes-b.c > primes-merged.c

Meld

A three-way merge-höz grafikus felületet biztosít a Meld eszköz. Ez alapértelmezés szerint nem része a legtöbb disztribúciónak, de Ubuntu alatt egyszerűen telepíthető az alábbi paranccsal:

$ sudo apt-get install meld

A Meld képes grafikusan is megjeleníteni az összefésülendő fájlokat, ami nagyban segít bonyolultabb műveletek esetén.

Kódsorok megszámolása

Egy szoftver forráskódját gyakran jellemezzük azzal, hogy hány sorból áll. Ebben segítséget nyújt a wc (word count) eszköz.

$ wc primes-merged.c

Esetünkben a -l kapcsolót érdemes használni, így csak a sorok számát fogja kiírni.

Kommentek

Szintén gyakori jellemző a kommentet tartalmazó sorok száma. Az egyszerűség kedvéért most csak az egysoros kommentekkel foglalkozunk.

A kommentezett sorok megtalálásához a grep (g**_lobally search a __r__egular expression and **p__rint) eszközt használjuk, amely képes arra, hogy csak az adott reguláris kifejezésre (_regular expression) illeszkedő sztringet tartalmazó sorokat adja vissza. A reguláris kifejezésekhezhez leírás a http://www.regular-expressions.info/, interaktív gyakorlóprogram a http://regexone.com/ weboldalon található.

Megjegyzés. A reguláris kifejezésekre több különböző szabvány is létezik. Változó, hogy az egyes implementációk melyik szabványt és milyen mértékben valósítják meg, ahogy az alábbi idézet is bizonyítja: I define UNIX as "30 definitions of regular expressions living under one roof". (Donald Knuth)

$ grep "//" primes-merged.c

Látható, hogy ez még nem tökéletes, javítsuk:

$ grep "^\s*//" primes-merged.c

A sorok megszámolásához használjuk a wc parancsot:

$ grep "^\s*//" primes-merged.c | wc -l

Üres sorok elhagyása

A grep képes arra is, hogy az adott reguláris kifejezésre nem illeszkedő sorokat elhagyja.

$ grep -v "^\s*$" primes-merged.c

Egyesítve:

$ grep -v "^\s*$" primes-merged.c | grep -v "^\s*//" | wc -l

Készítsünk a két reguláris kifejezésből egyet az (a|b) ("a" vagy "b") konstruktcióval. Ehhez néhány karakter (a zárójelek és a pipe) escape-elésére lesz szükség:

$ grep -v "^\s*\($\|//\)" is_prime_2.c | wc -l

Unix vezérlőkarakterek

Mi történik, ha a wc parancsot paraméterek nélkül hívjuk?

A Unix operációs rendszerek alatt lehetőségünk van ún. vezérlőkarakterek (control characters) használhatára. A karakterek a Ctrl billentyűvel érhetők el, pl. a ^D a Ctrl+D billentyűkombináció lenyomását jelenti.

karakter billentyű
horizontal tab ^I
line feed ^J
carriage return ^M
end of transmission ^D

Szintén a Ctrl billentyűvel érhetők el olyan jelzések (signals), amelyekhez nem tartozik karakterkód. Pl. a Ctrl + C a SIGINT jelzést, azaz az INT jelzést küldi a folyamatnak.

jelzés billentyű
SIGINT ^C
SIGTSTP ^Z
SIGQUIT ^\

Nézzünk egy példát a wc paranccsal.

$ wc -l
hello
world
^D

Az eredmény:

2

Próbáljuk ki az INT jelzést. Ezzel leállítjuk az éppen futó alkalmazást.

Csomagkezelő

A Linux-alapú rendszerek egyik központi komponense a csomagkezelő (package manager). Ahelyett, hogy minden alkalmazás saját telepítővel rendelkezne, a telepítés a csomagkezelő végzi. A csomagkezelő feladatai közé tartozik a szükséges függőségek feloldása és a telepített csomagok frissítése is.

Ubuntu Linux alatt az apt-get install paranccsal telepíthetünk csomagokat. A telepítéshez rendszergazdai jogosultságok szükségesek, ezért a parancsot az alábbi formában használjuk:

$ sudo apt-get install csomagnév

A csomagkezelővel telepíthetünk függvénykönyvtárakat (library) is. A függvénykönyvtárak neve lib-bel kezdődik, a forráskódot a -dev végű csomag tartalmazza. Például a Boost C++ Libraries reguláris kifejezéseket támogató modulja a a libboost-regex-dev csomagban található.

Érdekességek

Kapcsolódó olvasmány: a prímszámok és matematika története iránt érdeklődőknek érdekes olvasmány Marcus du Sautoy A prímszámok zenéje c. ismeretterjesztő könyve.

Project Euler: érdekes algoritmuselméleti problémákat sorol fel a Project Euler oldala. Természetesen nem kell -- rövid idő alatt nem is lehet -- minden feladatot megoldani. Ehelyett lehet vele gyakorolni az algoritmizálást, állásinterjúra készülni vagy problémákat keresni egy új programnyelv alapjainak megtanulásához.

Magyar Linux: mi történne, ha a Linuxban szereplő angol kifejezéseket tükörfordítással magyarra fordítanánk? Bemutatja ez az 1999-es Impulzus cikk (archív).