2019-2020-1 20175223 《信息安全系统设计基础》MyOD

目录

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• 一、要求
• 二、设计流程
  • 1. 需求分析
  • 2. 概要设计
    • 伪代码
  • 3. 详细设计
    • main.c
    • tans_0x.c
    • tans_pr.c
    • tansp.h
• endif
• 三、编写Makefile，并制作动、静态库
• Generate using static library.
• Generate using dynamic library.

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一、要求

1. 编写myod.c，用 myod XXX 实现 Linux 下 od -tx -tc XXX 的功能。
2. 复习 c 文件处理内容。
3. main 与其他分开，制作静态库和动态库。
4. 编写 makefile。
5. 提交测试代码和运行结果截图，要全屏，包含自己的学号信息。
6. 提交博客，重点写遇到的问题和解决过程。

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二、设计流程

1. 需求分析

执行 od -tx -tc 1.txt 的命令显示如下：

[yogile@yogile-pc MyOD]$ od -tx -tc 1.txt
0000000        0a333231        0a333231        34340a0a        0a343434
          1   2   3  \n   1   2   3  \n  \n  \n   4   4   4   4   4  \n
0000020        32330a0a        34323334        32330a32        34323334
         \n  \n   3   2   4   3   2   4   2  \n   3   2   4   3   2   4
0000040        0000000a
         \n
0000041

1. 每两行要求显示目标文件的16个字符的对应信息：
2. 第一行以每四个字节为一组，依次输出四次，并按照小端法形式输出显示；
3. 第二行按序输出这16个字符，每一个十六进制4字节数组的最后一位，对应下第二行四字符一组的最后一位；
4. 每要输出一组16字符信息，在开头输出该16字符第一个字符所占的字节序号，文件输出结束时显示最后一字符的字节序列；
5. 当文件输出到最后几个字节，不满足16个字符一组时，按照16字符组标准输出，其中若4个4字符组中的一个组没有字符，则不显示。
6. 通过命令行参数，调用文件相关命令，实现读取文件。

2. 概要设计

• (1) main.c 实现文件读取操作，通过循环输出每16字符第一个字符所占的字节序号，积极在循环中调用输出显示函数，最后显示最后一字符的字节序号。

• (2) tans_0x.c 实现函数 void tans_0x(char char_pl[], int i); 实现对每16字符组输出显示，以每四个字节为一组，依次输出四次，并按照小端法形式输出显示。

• (3) tans_pr.c 实现函数 void tans_pr(char char_pl[], int i); 按序输出该16字符组，与 tans_0x(); 函数输出对齐。

伪代码

// 头文件
int main(/* 命令行参数 */) {
    if (/* 打开文件失败条件*/) {
        // 结束程序
    }
    while(/* 条件 */) {
        // 调用tans_0x();
        // 调用tans_pr();
    }
    if (/* 判断文件有字符 */) {
        // 输出最后一字符的字节序号
    }
    else {
        // 输出 "0000000"
    }
    return 0;
}
void tans_0x(char char_pl[], int i_n) {
    // for循环，将16字符组以每四个字节为一组，按照小端法形式排序
    if (/* 4字符组为"00000000"时 */) {
        // 不输出
    }
    else {
        // 输出
    }
}
void tans_0x(char char_pl[], int i_n) {
    for (/* i从0到i_n-1*/) {
        if (char_pl[i] == '\n') {
            printf("  \\n");
        }
        else {
            // 输出字符
        }
    }
}

3. 详细设计

main.c

main.c

# include
# include
# include "tansp.h"
int main(int argc, char *argv[])

{

// 调用命令行参数args[0]，实现文件的选择

FILE *fp=NULL;
if ( (fp = fopen(argv[1], "r")) == NULL) {
    printf("您输入的文件有误，请重新输入。\n");
    exit(0);
}
char ch;
char char_perline[16];
int i=0,j=0,k=0;
int flag_change=0;
while( (ch = fgetc(fp)) != EOF )
{
    if (i % 16 == 0) {
        printf("%07o",16*j);
        j++;
    }
    if (i == 16) {
        i=0;
        for (k=0; k<16; k++) {
            char_perline[k] = '\0';
        }
    }
    if (i < 16) {
        char_perline[i] = ch;
        if (i == 15) {
            tans_0x(char_perline, 16);
            tans_pr(char_perline, 16);
            printf("\n");
        }
    }
    i++;
    flag_change++;
}
if (flag_change != 0) {
    if (i < 16) {
        tans_0x(char_perline, i);
        tans_pr(char_perline, i);
        printf("\n");
    }
    printf("%07o\n",16*(j-1)+i);
}
else {
    printf("0000000\n");
}
fclose(fp);
return 0;
}

tans_0x.c

tans_0x.c

# include
# include
# include "tansp.h"
void tans_0x(char char_pl[], int i_n) {

int i,j;

int i_t=0;

int left_n = i_n % 4;

int have_n = i_n / 4;

char char_temp[16] = {0};

for (i=i_n; i<16; i++) {

char_pl[i] = '\0';

}

for (int i=0; i<4; i++) {

char_temp[4i+3] = char_pl[4i+0];

char_temp[4i+2] = char_pl[4i+1];

char_temp[4i+1] = char_pl[4i+2];

char_temp[4i+0] = char_pl[4i+3];

}

for (i=0; i<8; i++) {

printf(" ");

}

for (i=0; i<4; i++) {

if (i != 0) {

printf("        ");

}

if (char_temp[4i] == '\0') {

if (char_temp[4i+1] == '\0') {

if (char_temp[4i+2] == '\0') {

if (char_temp[4i+3] == '\0') {

// 不输出

break;

}

}

}

}

for (j=0; j<4; j++) {

printf("%.2x", char_temp[4*i+j]);

}

}

printf("\n");

}

tans_pr.c

tans_pr.c

# include
# include
# include "tansp.h"
void tans_pr(char char_pl[], int i_n) {

int i_t=0;

printf("       ");

for (i_t=0; i_t < i_n; i_t++) {

if (char_pl[i_t] == '\n') {

printf("  \n");

}

else if (char_pl[i_t] == '\0') {

break;

}

else {

printf("   %c", char_pl[i_t]);

}

}

}

tansp.h

tansp.h

#ifndef TANSP_H
#define TANSP_H
void tans_pr();

void tans_0x();
endif

---

三、编写Makefile，并制作动、静态库

Makefile

Makefile

```
# This is a make file.
Generate using static library.
myod:bin/myod

ln -s bin/myod myod

bin/myod:src/main.c libs/libtansp.a

gcc src/main.c libs/libtansp.a -I include/ -o bin/myod

libs/libtansp.a:libs/tans_pr.o libs/tans_0x.o

ar rcvs libs/libtansp.a libs/tans_pr.o libs/tans_0x.o

libs/tans_pr.o:src/tans_pr.c

gcc -c src/tans_pr.c -I include/ -o libs/tans_pr.o

libs/tans_0x.o:src/tans_0x.c

gcc -c src/tans_0x.c -I include/ -o libs/tans_0x.o
Generate using dynamic library.
bin/myod_so:src/main.c libs_so/libtansp.so

gcc src/main.c libs_so/libtansp.so -I include/ -o bin/myod_so

libs_so/libtansp.so:libs_so/tans_pr.o libs_so/tans_0x.o

gcc -shared -o libs_so/libtansp.so libs_so/tans_pr.o libs_so/tans_0x.o

libs_so/tans_pr.o:src/tans_pr.c

gcc -fPIC -c -I include/ src/tans_pr.c -o libs_so/tans_pr.o

libs_so/tans_0x.o:src/tans_0x.c

gcc -fPIC -c -I include/ src/tans_0x.c -o libs_so/tans_0x.o
</code></pre>
</details>
直接使用 `Linux$ make` 默认制作静态库，在5-12行前加 `#` 使用 `Linux$ make` 可制作动态库。
 - make 制作静态库：
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591904/201909/1591904-20190928183451316-1742068637.png)
 - make 制作动态库：
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591904/201909/1591904-20190928183439725-1395422407.png)
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# 四、创建对于 bin/myod 的链接
`Linux$ ln -s bin/myod myod` 在项目文件夹下创建对于 bin/myod 的链接，可直接 `./myod XXX` 运行。
输入 `Linux$ ls -l myod` 可看到：
lrwxrwxrwx 1 yogile yogile 8  9月 28 15:32 myod -> bin/myod

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# 五、测试及结果
1. 读取显示 无数据 文本: `./myod byte_txt/byte_0.txt`
2. 读取显示 11 比特文本: `./myod byte_txt/byte_11.txt`
3. 读取显示 16 比特文本: `./myod byte_txt/byte_16.txt`
4. 读取显示 更多数据 文本: `./myod byte_txt/byte_more.txt`
![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1591904/201909/1591904-20190928183140184-2127763502.png)
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# 六、遇到的问题和解决过程
## 1. 段错误 (核心已转储)
编译链接生成可执行文件时没有问题，但在运行时报错：
[yogile@yogile-pc MyOD]$ ./myod byte_txt/byte_0.txt

段错误 (核心已转储)

 - 问题原因分析：
由于在 `main.c` 中的命令行参数输入错误，导致访问不存在的内存地址。
int main(char *argv[]) {

printf("args[1] = %s",argv[1]);

...

}

 - 问题解决方法：
输入正确的格式：
int main(int argc, char *argv[]) {...

## 2. 警告：比较指针和整数
为了判定文件的字符是否读完，我想得是没有字符复制给 `char_perline[i]`，其值为空，但报错：
[yogile@yogile-pc M[yogile@yogile-pc src]$ gcc main.c -o main.out

main.c: 在函数‘main’中:

main.c:23:35: 警告：比较指针和整数

23 |         for (i=0; char_perline[i] != NULL; i++) {

|                                   ^~

main.c:29:35: 警告：比较指针和整数

29 |         for (i=0; char_perline[i] != NULL; i++) {

|

 - 问题原因分析：
错误是比较了指针和整数。
实际上，我使用的 while循环的条件是 `(ch = fgetc(fp)) != EOF` 。当文件读完时，循环直接停止，不再赋值给 `char_perline[i]` 。
 - 问题解决方法：
在赋值前，将 `char char_perline[]` 的每一项初始化为 `\0` ，`\0` 的16进制编码是 00，`NULL` 改成 `'\0'` 。
## 3. 警告：隐式声明函数
[yogile@yogile-pc MyOD]$ make

gcc src/main.c libs/libtansp.a -I include/ -o bin/myod

src/main.c: 在函数‘main’中:

src/main.c:29:17: 警告：隐式声明函数‘tans_0x’ [-Wimplicit-function-declaration]

29 |                 tans_0x(char_perline, 16);

|                 ^~~~~~~

 - 问题原因分析：
缺少声明 `tans_0x()` 函数的头文件。
 - 问题解决方法：
添加声明 `tans_0x()` 函数的头文件：`# include "tansp.h"` 。
## 4. 读取无字符或字符数小于16个的文件，输出乱码。
[yogile@yogile-pc MyOD]$ ./myod byte_txt/byte_0.txt

7dffffffeb6750        0000563f        7dffffffeb60ffffffa0        0000563f
37777777760
[yogile@yogile-pc MyOD]$ ./myod byte_txt/byte_11.txt

000000         34333231        38373635        5f0a6139        00005633

1   2   3   4   5   6   7   8   9   a  \n

000013

 - 问题原因分析：
int main(/* 命令行参数 /) {

if (/ 打开文件失败条件/) {

// 结束程序

}

while(/ 条件 */) {

// 调用tans_0x();

// 调用tans_pr();

}

// 输出最后一字符的字节序号

return 0;

}
其中第 9 行 `// 输出最后一字符的字节序号` ，在实际调用中 `tans_0x(char_perline, 16);` 向函数中传递了16个字节数据，但实际数据字符并没有16个字节。所以输出时输出没赋值的 `char_perline[i]` 时，输出乱码。
 - 问题解决方法：
添加变量 `flag_change = 0` ，只要while语句运行，就 `flag_change++`。添加 if 语句，进行判断剔除。
if (flag_change != 0) {

if (i < 16) {

tans_0x(char_perline, i);

tans_pr(char_perline, i);

printf("\n");

}

printf("%07o\n",16*(j-1)+i);

}

else {

printf("0000000\n");

}

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# 七、下载及码云链接
 - [MyOD.zip下载](https://files.cnblogs.com/files/Yogile/MyOD.zip)
 - 码云链接：https://gitee.com/Yogile/Cpt_System_Yogile/tree/master/week_homework
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# 八、问题解决参考资料
  - [C语言再学习 -- 段错误（核心已转储）](https://blog.csdn.net/qq_29350001/article/details/53780697)