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C13-Linux系统编程/C13-Linux系统编程学习笔记.md

@@ -411,6 +411,11 @@ p1->read -> p2->write
 
 ### 程序中的重定向：`dup`, `dup2`
 ```c
+/**
+ *  dup 和 dup2 都是复制文件描述符
+ *  dup2 可以指定新的文件描述符
+ *  dup 会返回一个新的文件描述符
+ */
 int dup(int oldfd);
 int dup2(int oldfd, int newfd);
 ```
@@ -687,7 +692,214 @@ long telldir(DIR *dirp);
 
 ## 系统数据文件和信息
 
+> 不同环境可能有区别，以具体查询为准，这里以Linux为例
+
+1. `/etc/passwd`
+```c
+/**
+ *  通过用户名获取用户信息
+*/
+struct passwd *getpwuid(uid_t uid);
+
+/**
+ *  通过用户ID获取用户信息
+*/
+struct passwd *getpwnam(const char *name);
+
+struct passwd {
+    char   *pw_name;       /* username */
+    char   *pw_passwd;     /* user password */
+    uid_t   pw_uid;        /* user ID */
+    gid_t   pw_gid;        /* group ID */
+    char   *pw_gecos;      /* user information */
+    char   *pw_dir;        /* home directory */
+    char   *pw_shell;      /* shell program */
+};
+```
+
+2. `/etc/group`
+```c
+/**
+ *  通过组ID获取组信息
+*/
+struct group *getgrgid(gid_t gid);
+
+/**
+ *  通过组名获取组信息
+*/
+struct group *getgrnam(const char *name);
+
+struct group {
+    char   *gr_name;       /* group name */
+    char   *gr_passwd;     /* group password */
+    gid_t   gr_gid;        /* group ID */
+    char  **gr_mem;        /* group members */
+};
+```
+
+3. `/etc/shadow`
+ll显示root用户也不可读写，但是只有root用户才可读写
+这样是提醒你，即便是root用户，也不要随便读写这个文件
+
+> 密码
+> hash - 混淆，不可逆
+> 如果原串一样，hash值也一样
+> 防备管理员监守自盗
+> 
+> 加密 - 解密
+> 
+> 加密为了安全，攻击成本大于收益
+> 安全？穷举：口令随机校验（第一遍明明对了给你报错，让你连续两遍成功输入正确）
+>
+> 推荐书籍：《应用密码学》
+
+```c
+/**
+  * 获得用户的密码信息
+*/
+struct *spwd getspnam(const char *name);
+
+/**
+ * 加密密码
+ *
+ * @prarm: key  密码
+ * @prarm: salt 盐 杂字串
+ *
+ * 默认 md5 加密方式
+*/
+char *crypt(const char *key, const char *salt);
+
+struct spwd {
+    char *sp_namp;      /* login name */
+    char *sp_pwdp;      /* encrypted password */
+    long  sp_lstchg;    /* last change */
+    long  sp_min;       /* min days between changes */
+    long  sp_max;       /* max days between changes */
+    long  sp_warn;      /* warning days before password
+                           expires */
+    long  sp_inact;     /* days before account inactive */
+    long  sp_expire;    /* days since 1970-01-01 until account
+                           expires */
+    unsigned long sp_flag; /* reserved */
+};
+
+/**
+ * 输入提示符
+*/
+char *getpass(const char *prompt);
+```
+
+4. 时间戳
+机器喜欢大整数 `time_t`
+人类喜欢字符串 `char *`
+程序员喜欢结构体 `struct tm`
+
+```c
+
+/**
+ *  从内核获取以秒为单位的一个时戳
+ *  从 UTC 1970年1月1日0时0分0秒 到现在的秒数
+*/
+time_t time(time_t *t);
+
+// eg: 两种用法
+time_t stamp;
+time(&stamp);
+stamp=time(NULL);
+
+/**
+ *  将时间戳转换为结构体
+*/
+struct tm *gmtime(const time_t *timep);
+struct tm *localtime(const time_t *timep);
+
+sturct tm {
+    int tm_sec;    /* seconds */
+    int tm_min;    /* minutes */
+    int tm_hour;   /* hours */
+    int tm_mday;   /* day of the month */
+    int tm_mon;    /* month */
+    int tm_year;   /* year */
+    int tm_wday;   /* day of the week */
+    int tm_yday;   /* day in the year */
+    int tm_isdst;  /* daylight saving time */
+                   /* daylight 夏令时调整 */
+};
+
+/**
+ *  将结构体转换为时间戳
+ *  ! 没有 const，可能更改 tm
+*/
+time_t mktime(struct tm *tm);
+
+/**
+ * 格式化输出时间
+*/
+size_t strftime(char *s, size_t max, const char *format,
+                const struct tm *tm);
+
+// eg
+strftime(buf, sizeof(buf), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm);
+```
 
 
 ## 进程环境
 
+### `main`函数
+```c
+int main(int argc, char *argv[]);
+```
+
+### 进程的终止
+1. 正常终止:
+    - 从`main`函数返回
+    - 调用`exit`
+      `void exit(int status);`
+      status & 0377 有符号的char -128~127
+
+    - 调用`_exit`或者`_Exit`（系统调用）
+    > `exit`与`_exit _Exit`的区别
+    > `_exit`不执行`atexit`注册的函数，不刷新`stdio`缓冲区
+    > 这样可以防止错误扩散
+    - 最后一个线程从其启动例程返回
+    - 最后一个线程调用了`pthread_exit`
+
+2. 异常终止
+    - 调用`abort`
+    - 接到一个信号并终止
+    - 最后一个线程对其取消请求作出响应
+
+
+```c
+/**
+ *  注册一个函数，当进程终止时调用
+ *  
+ *  钩子函数：逆序执行
+ *  可以进行资源释放
+*/
+int atexit(void (*function)(void));// 钩子函数
+```
+
+### 命令行参数的分析
+```c
+#include <unistd.h>
+
+extern char *optarg; // 选项参数
+// optind: 下一个要处理的参数的索引
+extern int optind, opterr, optopt;
+
+int getopt(int argc, char *const argv[], const char *optstring);
+
+int getopt_long(int argc, char *const argv[], const char *optstring,
+                const struct option *longopts, int *longindex);
+```
+
+### 环境变量
+
+### C程序的存储空间布局
+
+### 库
+
+### 函数之间正常的跳转
+
+### 资源的获取及控制

C13-Linux系统编程/fs/100days.c

@@ -0,0 +1,34 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <time.h>
+
+#define TIMESTRSIZE 128
+
+/**
+ * @brief    找出100天以后是哪一天
+ * @details
+ *
+ * @param    argc
+ * @param    argv
+ *
+ * @return  int
+ */
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    time_t     stamp;
+    struct tm *tm;
+    char       timestr[TIMESTRSIZE];
+
+    time(&stamp);
+    tm = localtime(&stamp);
+    strftime(timestr, TIMESTRSIZE, "Now: %Y-%m-%d", tm);
+    puts(timestr);
+
+    tm->tm_mday += 100;
+    //  mktime 会先调整tm溢出的情况
+    mktime(tm);
+    strftime(timestr, TIMESTRSIZE, "100 days later: %Y-%m-%d", tm);
+    puts(timestr);
+
+    exit(0);
+}

C13-Linux系统编程/fs/atexit.c

@@ -0,0 +1,37 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+static void f1(void)
+{
+    puts("f1() is working!");
+}
+
+static void f2(void)
+{
+    puts("f2() is working!");
+}
+
+static void f3(void)
+{
+    puts("f3() is working!");
+}
+
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    puts("Begin!");
+
+    atexit(f1);
+    atexit(f2);
+    atexit(f3);
+
+    puts("End!");
+
+    exit(0);
+}
+// out:
+// *[main][~/Linux-C-Notes/C13-Linux系统编程/fs]$ ./atexit
+// Begin!
+// End!
+// f3() is working!
+// f2() is working!
+// f1() is working!

C13-Linux系统编程/fs/check.c

@@ -0,0 +1,46 @@
+#include <crypt.h>
+#include <shadow.h>
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <unistd.h>
+
+/**
+ * @brief    加密输入的密码并与shadow文件中的密码进行比较
+ * @details
+ *        !!! compile: gcc check.c -o check -lcrypt
+ *        !!! 需要root权限运行
+ *
+ * @param    argc
+ * @param    argv   [in]  用户名
+ *
+ * @return  int
+ */
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    if (argc < 2)
+    {
+        fprintf(stderr, "Usage:...\n");
+        exit(1);
+    }
+
+    char        *input_pass;
+    struct spwd *shadowline;
+    char        *crypt_pass;
+
+    //* getpass()函数在输入密码时不会回显密码
+    input_pass = getpass("PassWord: ");
+
+    //* getspnam()函数通过用户名获取shadow文件中的密码
+    shadowline = getspnam(argv[1]);
+
+    //* 加密输入的密码
+    crypt_pass = crypt(input_pass, shadowline->sp_pwdp);
+
+    if (0 == strcmp(crypt_pass, shadowline->sp_pwdp))
+        puts("OK!");
+    else
+        puts("Error!");
+
+    exit(0);
+}

C13-Linux系统编程/fs/main1.c

@@ -0,0 +1,13 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    printf("Hello, World!\n");
+
+    return 0;
+    /*
+     *  echo $?
+     *  0
+     */
+}

C13-Linux系统编程/fs/mydate.c

@@ -0,0 +1,109 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <time.h>
+#include <unistd.h>
+
+#define TIMESTRSIZE 1024
+#define FMTSTRSIZE  1024
+
+/**
+ * @brief    mydate
+ * @details
+ *           Usage:
+ *               mydate [-H 12|24] [-y 2|4] [-m] [-d] [-M] [-S]
+ *           Options:
+ *               -y: year 2位,4位
+ *               -m: month
+ *               -d: day
+ *               -H: hour 12小时制,24小时制
+ *               -M: minute
+ *               -S: second
+ *
+ * @param    argc
+ * @param    argv
+ *
+ * @return  int
+ */
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    time_t     stamp;
+    struct tm *tm;
+    char       timestr[TIMESTRSIZE];
+    int        c;
+    char       fmtstr[FMTSTRSIZE];
+    fmtstr[0] = '\0';
+    FILE *fp  = stdout;
+
+    time(&stamp);
+    tm = localtime(&stamp);
+
+    while (1)
+    {
+        //* 选项传参
+        // c = getopt(argc, argv, "H:y:MSmd");
+
+        //* 加'-'，接收非选项传参
+        c = getopt(argc, argv, "-H:y:MSmd");
+        if (c < 0)
+            break;
+
+        switch (c)
+        {
+            //* 非选项传参，返回1
+        case 1:
+            if (stdout == fp)   //! 先入为主
+            {
+                fp = fopen(argv[optind - 1], "w");
+                if (NULL == fp)
+                {
+                    perror("fopen()");
+                    fp = stdout;
+                }
+            }
+            break;
+
+        case 'H':
+            if (0 == strcmp(optarg, "12"))
+                strncat(fmtstr, "%I(%P) ", FMTSTRSIZE - 1);
+            else if (0 == strcmp(optarg, "24"))
+                strncat(fmtstr, "%H ", FMTSTRSIZE - 1);
+            else
+                fprintf(stderr,
+                        "Usage: %s [-H 12|24] [-y 2|4] [-m] [-d] [-M] [-S]\n",
+                        argv[0]);
+            break;
+
+        case 'M': strncat(fmtstr, "%M ", FMTSTRSIZE - 1); break;
+
+        case 'S': strncat(fmtstr, "%S ", FMTSTRSIZE - 1); break;
+
+        case 'y':
+            if (0 == strcmp(optarg, "2"))
+                strncat(fmtstr, "%y ", FMTSTRSIZE - 1);
+            else if (0 == strcmp(optarg, "4"))
+                strncat(fmtstr, "%Y ", FMTSTRSIZE - 1);
+            else
+                fprintf(stderr,
+                        "Usage: %s [-H 12|24] [-y 2|4] [-m] [-d] [-M] [-S]\n",
+                        argv[0]);
+            break;
+
+        case 'm': strncat(fmtstr, "%m ", FMTSTRSIZE - 1); break;
+
+        case 'd': strncat(fmtstr, "%d ", FMTSTRSIZE - 1); break;
+
+        default: break;
+        }
+    }
+
+    strncat(fmtstr, "\n", FMTSTRSIZE - 1);
+    strftime(timestr, TIMESTRSIZE, fmtstr, tm);
+
+    fputs(timestr, fp);
+
+    if (fp != stdout)
+        fclose(fp);
+
+    exit(0);
+}

C13-Linux系统编程/fs/timelog.c

@@ -0,0 +1,86 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <time.h>
+#include <unistd.h>
+
+#define FNAME   "time.log"
+#define BUFSIZE 1024
+
+/**
+ * @brief    往文件里面输出时间戳
+ * @details
+ *           实例格式：2019-12-12 12:12:12
+ *
+ * @param    argc
+ * @param    argv
+ *
+ * @return  int
+ */
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    FILE      *fp;
+    time_t     stamp;
+    struct tm *tm;
+    char       buf[BUFSIZE];
+    int        count = 0;
+
+    fp = fopen(FNAME, "a+");
+    if (fp == NULL)
+    {
+        perror("fopen()");
+        exit(1);
+    }
+
+    while (fgets(buf, BUFSIZE, fp) != NULL)
+        count++;
+
+    while (1)
+    {
+        stamp = time(NULL);
+
+        tm = localtime(&stamp);
+        if (NULL == tm)
+        {
+            perror("localtime()");
+            exit(1);
+        }
+
+        strftime(buf, BUFSIZE, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm);
+
+        fprintf(fp, "%-4d%s\n", ++count, buf);
+
+        /*
+         *  加了sleep(1)之后就没有输出？
+         *  全缓冲
+         *  因为缓冲区没有满，没有刷新到文件里面
+         */
+        fflush(fp);
+
+        sleep(1);
+    }
+
+    fclose(fp);
+    exit(0);
+}
+
+//! 最终效果
+// *[main][~/Linux-C-Notes/C13-Linux系统编程/fs]$ ./test
+// ^C
+// *[main][~/Linux-C-Notes/C13-Linux系统编程/fs]$ cat time.log
+// 1   2024-05-11 21:53:26
+// 2   2024-05-11 21:53:27
+// 3   2024-05-11 21:53:28
+// 4   2024-05-11 21:53:29
+// 5   2024-05-11 21:53:30
+// *[main][~/Linux-C-Notes/C13-Linux系统编程/fs]$ ./test
+// ^C
+// *[main][~/Linux-C-Notes/C13-Linux系统编程/fs]$ cat time.log
+// 1   2024-05-11 21:53:26
+// 2   2024-05-11 21:53:27
+// 3   2024-05-11 21:53:28
+// 4   2024-05-11 21:53:29
+// 5   2024-05-11 21:53:30
+// 6   2024-05-11 21:53:35
+// 7   2024-05-11 21:53:36
+// 8   2024-05-11 21:53:37
+// 9   2024-05-11 21:53:38

C13-Linux系统编程/fs/username.c

@@ -0,0 +1,29 @@
+#include <pwd.h>
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+/**
+ * @brief    用user id获取用户名
+ * @details
+ *
+ * @param    argc
+ * @param    argv
+ *
+ * @return  int
+ */
+int main(int argc, char **argv)
+{
+    if (argc < 2)
+    {
+        fprintf(stderr, "Usage: %s <user id>\n", argv[0]);
+        exit(1);
+    }
+
+    struct passwd *pwdline;
+
+    pwdline = getpwuid(atoi(argv[1]));
+
+    puts(pwdline->pw_name);
+
+    exit(0);
+}