2019-2020-1 20175223 《信息安全系统设计基础》MyOD
目录
一、要求
- 编写myod.c,用 myod XXX 实现 Linux 下 od -tx -tc XXX 的功能。
- 复习 c 文件处理内容。
- main 与其他分开,制作静态库和动态库。
- 编写 makefile。
- 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。
- 提交博客,重点写遇到的问题和解决过程。
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
- 每两行要求显示目标文件的16个字符的对应信息:
- 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;
- 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;
- 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;
- 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。
- 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)
<br>
****
# 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
<br>
****
# 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)
<br>
****
# 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");
}
<br>
****
# 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
<br>
****
# 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)
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