Linux программирование в примерах

Depth: 2. Employee:
Carter, James 39 Thu Jan 20 13:00:00 1977

Depth: 1. Employee:
Clinton, William 42 Wed Jan 20 13:00:00 1993

Depth: 2. Employee:
Reagan, Ronald 40 Tue Jan 20 13:00:00 1981

14.4.6. Удаление вершины дерева и удаление дерева: tdelete и tdestroy

Наконец, вы можете удалить элементы из дерева и, на системах GLIBC, удалить само дерево целиком:

void *tdelete(const void *key, void **rootp,
int (*compare)(const void*, const void*));
/* Расширение GLIBC, в POSIX нет: */
void tdestroy(void *root, void (*free_node)(void *nodep));

Аргументы для tdelete те же, что и для tsearch: ключ, адрес корня дерева и функция сравнения. Если в дереве найден данный элемент, он удаляется, и tdelete возвращает указатель на родительскую вершину. В противном случае возвращается NULL. С этим поведением следует обращаться в своем коде осмотрительно, если вам нужен первоначальный удаляемый элемент, например, для освобождения занимаемой им памяти.

struct employee *е, key; /* Объявления переменных */
void *vp, *root;
/* ...заполнить ключ для удаляемого из дерева элемента... */
vp = tfind(&key, root, emp_name_id_compare); /* Найти удаляемый элемент */
if (vp != NULL) {
 e = *((struct employee**)vp); /* Преобразовать указатель */
 free(e); /* Освободить память */
}
(void)tdelete(&key, &root, emp_name_id_compare); /* Теперь удалить его из дерева */

Хотя это и не указано в справочных страницах или стандарте POSIX, под GNU/Linux, если вы удаляете элемент, хранящийся в корневой вершине, возвращается значение новой корневой вершины. Для переносимого кода не следует полагаться на это поведение

Функция tdestroy является расширением GLIBC. Она позволяет удалить дерево целиком. Первый аргумент является корнем дерева. Второй является указателем на функцию, которая освобождает данные, на которые указывает каждая вершина дерева. Если с этими данными ничего не надо делать (например, они хранятся в обычном массиве, как в примере нашей программы), эта функция ничего не должна делать. Не передавайте указатель NULL! Это приведет к аварийной ситуации.

14.5. Резюме

• Иногда бывает необходимо выделить память, выровненную по определенной границе. Это осуществляет posix_memalign. Ее возвращаемое значение отличается от большинства из рассмотренных в данной книге функций. memalign также выделяет выровненную память, но не все системы поддерживают освобождение памяти с помощью free.

• Блокирование файлов с помощью fcntl предусматривает блокировку диапазонов, вплоть до блокирования отдельных байтов в файле. Блокировки чтения предотвращают запись в заблокированную область, а блокировки записи предотвращают чтение и запись другими процессами в заблокированную область. По умолчанию используется вспомогательная блокировка, и POSIX стандартизует лишь вспомогательную блокировку. Большинство современных систем Unix поддерживают обязательную блокировку, используя для файла бит setgid прав доступа, а также возможные дополнительные опции монтирования файловой системы.

• GNU/Linux функция lockf действует в качестве оболочки вокруг блокировки POSIX с помощью fcntl; блокировки функции BSD flock совершенно независимы от блокировок fcntl. Блокировки BSD flock используются лишь для всего файла в целом и не работают на удаленных файловых системах. По этим причинам использование блокировки flock не рекомендуется.

• gettimeofday получает время дня в виде пар (секунды, микросекунды) в struct timeval. Эти значения используются utimes для обновления времени доступа и модификации файла. Системные вызовы gettimer и settimer используют пары struct timeva l в struct itimerval для создания интервальных таймеров — сигнальных часов, которые «срабатывают» в установленное время и продолжают срабатывать впоследствии с заданным интервалом. Три различных таймера обеспечивают контроль тех состояний, когда таймер продолжает действовать.

• Функция nanosleep использует struct timespec, которая указывает время в секундах и наносекундах, чтобы приостановить выполнение процесса в течение определенного интервала времени. У нее есть удачная особенность не взаимодействовать вообще с механизмами сигналов.

• Три API являются стандартным набором функций для хранения и поиска данных, которые сохраняют данные в двоичных деревьях в отсортированном виде. Эти три API очень гибкие, позволяя использовать множество деревьев и произвольные данные.

Упражнения

1. Напишите функцию lockf, используя fcntl для осуществления блокировки.

2. Каталог /usr/src/linux/Documentation содержит набор файлов, которые описывают различные аспекты поведения операционной системы. Прочитайте файлы locks.txt и mandatory.txt, чтобы получить больше сведений об обработке Linux блокировок файлов.

3. Запустите на своей системе программу ch14-lockall без обязательной блокировки и посмотрите, сможете ли изменить файл-операнд.

4. Если у вас не-Linux система, поддерживающая обязательную блокировку, попробуйте исполнить на ней программу ch14-lockall.

5. Напишите функцию strftimes следующего вида:

size_t strftimes(char *buf, size_t size, const char *format,
 const struct timeval *tp);

Она должна вести себя подобно стандартной функции strftime за тем исключением, что должна использовать %q для обозначения «текущего числа микросекунд».

6. Используя только что написанную функцию strftimes, напишите расширенную версию date, которая принимает форматирующую строку, начинающуюся с ведущего +, и форматирует текущие дату и время (см. date(1)).

7. Обработка тайм-аута в ch14-timers.c довольно примитивна. Перепишите программу с использованием setjmp после вывода приглашения и longjmp из обработчика сигнала. Улучшает ли это структуру или ясность программы?

8. Мы заметили, что ch14-timers.c содержит намеренное состояние гонки. Предположим, пользователь вводит ответ в нужное время, но ch14-timers приостановлена, прежде чем сигнал может быть отменен. Какой вызов вы сделаете, чтобы уменьшить размер проблемного окна?

9. Нарисуйте дерево, как показано в выводе ch14-tsearch в разделе 14.4.5 «Обход дерева: twalk».

10. Исследуйте файл /usr/share/dict/words на системе GNU/Linux. (Это словарь проверки правописания для spell; на различных системах он может находиться в разных местах.) В файле слова размешены в отсортированном порядке, по одному в строке.