Capítulo 12. Programación

Tabla de contenidos

12.1. Los archivos de órdenes
12.1.1. Compatibilidad del intérprete de órdenes POSIX
12.1.2. Parámetros del intérprete de órdenes
12.1.3. Condiciones del intérprete de órdenes
12.1.4. Shell loops
12.1.5. The shell command-line processing sequence
12.1.6. Utility programs for shell script
12.1.7. Shell script dialog
12.1.8. Shell script example with zenity
12.2. Make
12.3. C
12.3.1. Programa sencillo en C (gcc)
12.4. Depuración
12.4.1. Fundamentos de gdb
12.4.2. Depurando un paquete Debian
12.4.3. Obtaining backtrace
12.4.4. Advanced gdb commands
12.4.5. Debugging X Errors
12.4.6. Check dependency on libraries
12.4.7. Memory leak detection tools
12.4.8. Static code analysis tools
12.4.9. Disassemble binary
12.5. Flex — a better Lex
12.6. Bison — a better Yacc
12.7. Autoconf
12.7.1. Compile and install a program
12.7.2. Uninstall program
12.8. Perl short script madness
12.9. Web
12.10. The source code translation
12.11. Making Debian package

Algunos consejos para quién quiera aprender a programar en el sistema Debian para trazar el código fuente. Aquí están los paquetes más importantes y los paquetes de documentación más importantes para la programación.

Tabla 12.1. Lista de paquetes que ayudan a la programación

paquete popularidad tamaño documentación
autoconf V:29, I:226 1868 "info autoconf" proporcionado con autoconf-doc
automake V:27, I:220 1707 "info automake" proporcionado con automake1.10-doc
bash V:853, I:999 5799 "info bash" proporcionado con bash-doc
bison V:10, I:113 2061 "info bison" proporcionado con bison-doc
cpp V:394, I:806 41 "info cpp" proporcionado con cpp-doc
ddd V:1, I:13 3965 "info ddd" proporcionado por ddd-doc
exuberant-ctags V:7, I:38 333 exuberant-ctags(1)
flex V:10, I:101 1174 "info flex" proporcionado por flex-doc
gawk V:355, I:478 2199 "info gawk" proporcionado por gawk-doc
gcc V:148, I:606 43 "info gcc" proporcionado por gcc-doc
gdb V:21, I:140 7983 "info gdb" proporcionado por gdb-doc
gettext V:53, I:367 7076 "info gettext" proporcionado por gettext-doc
gfortran V:20, I:63 16 "info gfortran" proporcionado por gfortran-doc (Fortran 95)
fpc I:4 113 fpc(1) y html por fp-docs (Pascal)
glade V:1, I:12 2209 proporciona ayuda por medio del menú (Constructor UI)
libc6 V:933, I:999 10679 "info libc" proporcionado por glibc-doc y glibc-doc-reference
make V:154, I:622 1211 "info make" proporcionado por make-doc
xutils-dev V:2, I:18 1466 imake(1), xmkmf(1), etc.
mawk V:371, I:997 183 mawk(1)
perl V:610, I:996 651 perl(1) y páginas html proporcionadas por perl-doc y perl-doc-html
python V:683, I:988 648 python(1) y páginas html proporcionado por python-doc
tcl8.4 V:3, I:50 NOT_FOUND tcl(3) y páginas de manual detalladas proporcionadas por tcl8.4-doc
tk8.4 V:1, I:31 NOT_FOUND tk(3) y páginas de manual detalladas proporcionados por tk8.4-doc
ruby V:103, I:321 38 ruby(1) y la referencia interactiva proporcionada por ri
vim V:118, I:393 2374 ayuda(F1) del menú proporacionado por vim-doc
susv2 I:0 15 cumple "La Especificación Única de UNIX v2"
susv3 I:0 15 cumple "La Especificación Única de UNIX v3"

Las referencia en línea está disponible escribiendo by typing "man nombre" tras instalar los paquetes manpages y manpages-dev. La referencia en línea para las herramientas GNU están disponibles escribiendo "info nombre_de_programa" después de instalar los paquetes correspondientes de documentación. Pude necesitar incluir los repositorios contrib y non-free además del repositorio main ya que una parte de la documentación GFDL no se cosidera que cumple con DFSG.

[Aviso] Aviso

No use"test" como nombre de un archivo ejecutable. "test" es una órden interna del intérprete de órdenes.

[Atención] Atención

Usted puede instalar programas de software directametne compilado de la fuente en "/usr/local" o "/opt" para evitar la colisión con los programas del sistema.

[Sugerencia] Sugerencia

Los ejemplos de código para crear "La canción de 99 botellas de Cerveza" le aportará buenas ideas para pácticamente cualquier lenguaje de programación.

Un archivo de órdenes es un archivo de texto co el bit de ejecución activado y contiene órdenes con el formato siguiente.

#!/bin/sh
 ... líneas de órdenes

La primera línea determina el intérprete del shell que se encarga de leer y ejecutar el contenido del archivo.

La lectura de archivos de órdenes es la mejor manera de entender como funciona un sistema tipo Unix. Aquí, doy algunos apuntes para la programación de archivos de órdenes. Consulte "Los errores de los archivos de órdenes" (http://www.greenend.org.uk/rjk/2001/04/shell.html) para aprender los errores más comunes.

No como el modo interactivo de la consola (see Sección 1.5, “Órdenes simples del intérpete de órdenes” and Sección 1.6, “Procesamiento de texto al estilo Unix”) los archivos de órdenes se usan generalmente parámetros, condiciones e iteraciones.

Frecuentemente son utilizados por el intérprete de órdenes parámetros especiales


Lasexpansiones de parámetros fundamentales que debe recordar son las que se muestran.


Aquí, el símbolo ":" en todos estos operadores es ahora opcional.

  • con ":" el operador = comprueba que existe y no es null

  • sin ":" el operador = comprueba unicamente si existe


Cada comando devuelve un estado de salida que puede usarse para expresioneos condicionales.

  • Éxito: 0 ("Verdadero")

  • Error: no 0 ("Falso")

[Nota] Nota

"0" in the shell conditional context means "True", while "0" in the C conditional context means "False".

[Nota] Nota

"[" is the equivalent of the test command, which evaluates its arguments up to "]" as a conditional expression.

Basic conditional idioms to remember are the following.

  • "<command> && <if_success_run_this_command_too> || true"

  • "<command> || <if_not_success_run_this_command_too> || true"

  • A multi-line script snippet as the following

if [ <conditional_expression> ]; then
 <if_success_run_this_command>
else
 <if_not_success_run_this_command>
fi

Here trailing "|| true" was needed to ensure this shell script does not exit at this line accidentally when shell is invoked with "-e" flag.



Los operadores aritméticos de comparación de enteros en la expresión original son "-eq", "-ne", "-lt", "-le", "-gt" y "-ge".

The shell processes a script roughly as the following sequence.

  • The shell reads a line.

  • The shell groups a part of the line as one token if it is within "…" or '…'.

  • The shell splits other part of a line into tokens by the following.

    • Whitespaces: <space> <tab> <newline>

    • Metacharacters: < > | ; & ( )

  • The shell checks the reserved word for each token to adjust its behavior if not within "…" or '…'.

    • palabras reservadas: if then elif else fi for in while unless do done case esac

  • The shell expands alias if not within "…" or '…'.

  • The shell expands tilde if not within "…" or '…'.

    • "~" → el directorio home del usuario actual

    • "~<usuario>" → el directorio home de <usuario>

  • The shell expands parameter to its value if not within '…'.

    • parameter: "$PARAMETER" or "${PARAMETER}"

  • The shell expands command substitution if not within '…'.

    • "$( comando )" → la salida de "comando"

    • "` comando `" → la salida de "comando"

  • The shell expands pathname glob to matching file names if not within "…" or '…'.

    • * → cualesquier caracteres

    • ? → un caracter

    • […] → cualquiera de los caracteres en ""

  • The shell looks up command from the following and execute it.

    • function definition

    • builtin command

    • executable file in "$PATH"

  • The shell goes to the next line and repeats this process again from the top of this sequence.

Las comillas simples no tienen efecto dentro de comillas dobles.

Executing "set -x" in the shell or invoking the shell with "-x" option make the shell to print all of commands executed. This is quite handy for debugging.

Here is a simple script which creates ISO image with RS02 data supplemented by dvdisaster(1).

#!/bin/sh -e
# gmkrs02 : Copyright (C) 2007 Osamu Aoki <osamu@debian.org>, Public Domain
#set -x
error_exit()
{
  echo "$1" >&2
  exit 1
}
# Initialize variables
DATA_ISO="$HOME/Desktop/iso-$$.img"
LABEL=$(date +%Y%m%d-%H%M%S-%Z)
if [ $# != 0 ] && [ -d "$1" ]; then
  DATA_SRC="$1"
else
  # Select directory for creating ISO image from folder on desktop
  DATA_SRC=$(zenity --file-selection --directory  \
    --title="Select the directory tree root to create ISO image") \
    || error_exit "Exit on directory selection"
fi
# Check size of archive
xterm -T "Check size $DATA_SRC" -e du -s $DATA_SRC/*
SIZE=$(($(du -s $DATA_SRC | awk '{print $1}')/1024))
if [ $SIZE -le 520 ] ; then
  zenity --info --title="Dvdisaster RS02" --width 640  --height 400 \
    --text="The data size is good for CD backup:\\n $SIZE MB"
elif [ $SIZE -le 3500 ]; then
  zenity --info --title="Dvdisaster RS02" --width 640  --height 400 \
    --text="The data size is good for DVD backup :\\n $SIZE MB"
else
  zenity --info --title="Dvdisaster RS02" --width 640  --height 400 \
    --text="The data size is too big to backup : $SIZE MB"
  error_exit "The data size is too big to backup :\\n $SIZE MB"
fi
# only xterm is sure to have working -e option
# Create raw ISO image
rm -f "$DATA_ISO" || true
xterm -T "genisoimage $DATA_ISO" \
  -e genisoimage -r -J -V "$LABEL" -o "$DATA_ISO" "$DATA_SRC"
# Create RS02 supplemental redundancy
xterm -T "dvdisaster $DATA_ISO" -e  dvdisaster -i "$DATA_ISO" -mRS02 -c
zenity --info --title="Dvdisaster RS02" --width 640  --height 400 \
  --text="ISO/RS02 data ($SIZE MB) \\n created at: $DATA_ISO"
# EOF

You may wish to create launcher on the desktop with command set something like "/usr/local/bin/gmkrs02 %d".

Make is a utility to maintain groups of programs. Upon execution of make(1), make read the rule file, "Makefile", and updates a target if it depends on prerequisite files that have been modified since the target was last modified, or if the target does not exist. The execution of these updates may occur concurrently.

The rule file syntax is the following.

target: [ prerequisites ... ]
 [TAB]  command1
 [TAB]  -command2 # ignore errors
 [TAB]  @command3 # suppress echoing

Here "[TAB]" is a TAB code. Each line is interpreted by the shell after make variable substitution. Use "\" at the end of a line to continue the script. Use "$$" to enter "$" for environment values for a shell script.

Implicit rules for the target and prerequisites can be written, for example, by the following.

%.o: %.c header.h

Here, the target contains the character "%" (exactly one of them). The "%" can match any nonempty substring in the actual target filenames. The prerequisites likewise use "%" to show how their names relate to the actual target name.



Run "make -p -f/dev/null" to see automatic internal rules.

You can set up proper environment to compile programs written in the C programming language by the following.

# apt-get install glibc-doc manpages-dev libc6-dev gcc build-essential

The libc6-dev package, i.e., GNU C Library, provides C standard library which is collection of header files and library routines used by the C programming language.

See references for C as the following.

  • "info libc" (C library function reference)

  • gcc(1) y "info gcc"

  • each_C_library_function_name(3)

  • Kernighan & Ritchie, "The C Programming Language", 2nd edition (Prentice Hall)

La depuración es una de las actividades más importantes de la programación. Conocer como depurar un programa le convierte en un usuario de Debian mejor que puede aportar informes de error relevantes.

El principal depurador en Debian es gdb(1) el cual permite inspeccionar un programa mientras se ejecuta.

Instalemo gdb y otros programas relevantes com se muestra.

# apt-get install gdb gdb-doc build-essential devscripts

Puede encontrar un buen tutorial de gdb en "info gdb" y mucha más información a través de Internet. Aquí hay un ejemplo sencillo de la utilización de gdb(1) en un "programa" que ha sido compilado para producir información de depuración con la opción "-g".

$ gdb programa
(gdb) b 1                # pone un punto de ruptura en la línea 1
(gdb) run args           # ejecuta el programa con args
(gdb) next               # siguiente línea
...
(gdb) step               # paso hacia adelante
...
(gdb) p parm             # imprime el valor de parm
...
(gdb) p parm=12          # le asigna el valor de 12
...
(gdb) quit
[Sugerencia] Sugerencia

Existen abreviaturas para la mayor parte de las órdenes de gdb(1). La expansión del tabulador funciona de la misma manera que en el intérprete de órdenes.

Flex is a Lex-compatible fast lexical analyzer generator.

Tutorial for flex(1) can be found in "info flex".

You need to provide your own "main()" and "yywrap()". Otherwise, your flex program should look like this to compile without a library. This is because that "yywrap" is a macro and "%option main" turns on "%option noyywrap" implicitly.

%option main
%%
.|\n    ECHO ;
%%

Alternatively, you may compile with the "-lfl" linker option at the end of your cc(1) command line (like AT&T-Lex with "-ll"). No "%option" is needed in this case.

Several packages provide a Yacc-compatible lookahead LR parser or LALR parser generator in Debian.


Tutorial for bison(1) can be found in "info bison".

You need to provide your own "main()" and "yyerror()". "main()" calls "yyparse()" which calls "yylex()", usually created with Flex.

%%

%%

Autoconf is a tool for producing shell scripts that automatically configure software source code packages to adapt to many kinds of Unix-like systems using the entire GNU build system.

autoconf(1) produces the configuration script "configure". "configure" automatically creates a customized "Makefile" using the "Makefile.in" template.

Although any AWK scripts can be automatically rewritten in Perl using a2p(1), one-liner AWK scripts are best converted to one-liner Perl scripts manually.

Let's think following AWK script snippet.

awk '($2=="1957") { print $3 }' |

This is equivalent to any one of the following lines.

perl -ne '@f=split; if ($f[1] eq "1957") { print "$f[2]\n"}' |
perl -ne 'if ((@f=split)[1] eq "1957") { print "$f[2]\n"}' |
perl -ne '@f=split; print $f[2] if ( $f[1]==1957 )' |
perl -lane 'print $F[2] if $F[1] eq "1957"' |
perl -lane 'print$F[2]if$F[1]eq+1957' |

The last one is a riddle. It took advantage of following Perl features.

  • The whitespace is optional.

  • The automatic conversion exists from number to the string.

See perlrun(1) for the command-line options. For more crazy Perl scripts, Perl Golf may be interesting.

Basic interactive dynamic web pages can be made as follows.

  • Queries are presented to the browser user using HTML forms.

  • Filling and clicking on the form entries sends one of the following URL string with encoded parameters from the browser to the web server.

    • "http://www.foo.dom/cgi-bin/program.pl?VAR1=VAL1&VAR2=VAL2&VAR3=VAL3"

    • "http://www.foo.dom/cgi-bin/program.py?VAR1=VAL1&VAR2=VAL2&VAR3=VAL3"

    • "http://www.foo.dom/program.php?VAR1=VAL1&VAR2=VAL2&VAR3=VAL3"

  • "%nn" in URL is replaced with a character with hexadecimal nn value.

  • The environment variable is set as: "QUERY_STRING="VAR1=VAL1 VAR2=VAL2 VAR3=VAL3"".

  • CGI program (any one of "program.*") on the web server executes itself with the environment variable "$QUERY_STRING".

  • stdout of CGI program is sent to the web browser and is presented as an interactive dynamic web page.

For security reasons it is better not to hand craft new hacks for parsing CGI parameters. There are established modules for them in Perl and Python. PHP comes with these functionalities. When client data storage is needed, HTTP cookies are used. When client side data processing is needed, Javascript is frequently used.

For more, see the Common Gateway Interface, The Apache Software Foundation, and JavaScript.

Searching "CGI tutorial" on Google by typing encoded URL http://www.google.com/search?hl=en&ie=UTF-8&q=CGI+tutorial directly to the browser address is a good way to see the CGI script in action on the Google server.

There are programs to convert source codes.


If you want to make a Debian package, read followings.

There are packages such as debmake, dh-make, dh-make-perl, etc., which help packaging.