20181313毕然《信息安全系统设计与实现》——Myod

一、实验要求

1．复习c文件处理内容；

2．编写myod.c 用myod XXX实现Linux下od -tx -tc XXX的功能；

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， 提交调试过程截图，要全屏，包含自己的学号信息；

6．在博客园发表一篇博客，重点写遇到的问题和解决过程。

 

二、实验内容

c文件

一般指存储在外部介质上数据的集合。根据数据的组织形式，分为文本文件和二进制文件两种。

文本文件，又称为ASCII文件，是以字符编码的方式进行保存的。

二进制文件将内存中数据原封不至文件中，适用于非字符为主的数据。如果以记事本打开，只会看到一堆乱码。

其实，除了文本文件外，所有的数据都可以算是二进制文件。二进制文件的优点在于存取速度快，占用空间小，以及可随机存取数据。

而本次实验中，就对比了ASCII文件和十六进制文件。

文件存取方式：包括顺序存取方式和随机存取方式两种。
顺序读取也就是从上往下，一笔一笔读取文件的内容。保存数据时，将数据附加在文件的末尾。这种存取方式常用于文本文件，而被存取的文件则称为顺序文件。
随机存取方式多半以二进制文件为主。它会以一个完整的单位来进行数据的读取和写入，通常以结构为单位。

文本文件操作

C语言中主要通过标准I/O函数来对文本文件进行处理。相关的操作包括打开、读写、关闭与设置缓冲区。
相关的存取函数有：fopen(), fclose(), fgetc(), fputc(), fgets(), fputs(), fprintf(), fscanf()等。

 

①打开文件

　　函数原型为：_CRTIMP FILE * __cdecl fopen(const char *, const char *);

　　第一参数为文件名，第二个参数为打开模式。

　　打开成功，fopen返回一个结构指针地址，否则返回一个NULL。如果没有指定文件路径，则默认为当前工作目录。

 　　使用fopen()函数打开的文件会先将文件复制到缓冲区。所下达的读取或写入动作，都是针对缓冲区进行存取而不是磁盘，只有当使用fclose()函数关闭文件时，缓冲区中的数据才会写入磁盘。

 

　　打开文本文件：
"r"：只能从文件中读数据，该文件必须先存在，否则打开失败
"w"：只能向文件写数据，若指定的文件不存在则创建它，如果存在则先删除它再重建一个新文件
"a"：向文件增加新数据(不删除原有数据)，若文件不存在则打开失败，打开时位置指针移到文件末尾
"r+"：可读/写数据，该文件必须先存在，否则打开失败
"w+"：可读/写数据，用该模式打开新建一个文件，先向该文件写数据，然后可读取该文件中的数据
"a+"：可读/写数据，原来的文件不被删去，位置指针移到文件末尾
打开二进制文件的模式与打开文本文件的含义是一样的，不同的是模式名称里面多一个字母'b’，以表示以二进制形式打开文件。

 

②关闭文件

　　函数原型为：_CRTIMP int __cdecl fclose(FILE *);

　　关闭成功返回值0，否则返回非零值。

 

③字符存取

　　字符读取函数fgetc()可从文件数据流中一次读取一个字符，然后读取光标移动到下一个字符，并逐步将文件的内容读出。

　　如果字符读取成功，则返回所读取的字符，否则返回EOF(end of file)。EOF是表示数据结尾的常量，真值为-1。另外，要判断文件是否读取完毕，可利用feof()进行检查。未完返回0，已完返回非零值。

 

④字符串存取

fgets函数的作用是从指定文件读入一个字符串，如：fgets(str, n, fp);

参数n为要求得到的字符个数，但只从fp指向的文件输入n-1个字符，然后在最后加一个'\0'字符，因此得到的字符串共有n个字符，把它们放在字符数组str中。如果在读完n-1个字符之前遇到换行符或EOF，读入结束。

fputs函数的作用是向指定文件输出一个字符串，如：fputs("Hey", fp);

把字符串"Hey"输出到fp指向的文件。fputs函数的第一个参数可以是字符串常量、字符数组名或字符型指针。若输出成功，则返回0，否则返回EOF。

 

 

三、实验步骤

1、编写myod.c 用myod XXX实现Linux下od -tx -tc XXX的功能

 

根据文本文档中内容 “20181313br”

ASCII值为 50 48 49 56  49 51 49 51 98 114

转换为16进制得到 32 30 31 38 31 33 31 33 62 72

经过验算，与程序转换结果相同

 

 各文件代码如下图所示：

 

ascii.c

 

 hex.c

 

 myod.c

 

 test.txt

新建文本文档，输入随机内容（“20181313br”）

 

 head.h

 

2、main与其他分开，制作静态库

 

 

 

3、制作动态库

 

 

 

4、编写Makefile

 

 

 

 

 

 

四、实验心得

　　Myod对我来说是一个涉及较少的内容，实验之初就需要查找资料来了解od的相关知识，以及复习c文件的相关操作。首先需要注意的是在执行完文件的操作后，要进行“关闭文件”操作。虽然程序在结束前会自动关闭所有的打开文件，但文件打开过多会导致系统运行缓慢，这时就要自行手动关闭不再使用的文件，来提高系统整体的执行效率。在制作动态库时，出现了无法找到共享文件的问题，经过查找资料，得知系统默认扫描目录为/lib、/usr/lib、/usr/local/lib，这三个目录加入效果都一样，只是因为规范问题所以有多个目录。将xxxx.so文件复制到上述目录，在链接时系统就会自动进行寻找。或者修改/etc/ld.so.conf文件，将共享库所在目录，加入ld.so.conf文件，这样系统就会自动扫描目录。这种方法同样需要执行ldconfig。还有一种方法是修改LD_LIBRARY_PATH环境变量：

export LD_LIBRARY_PATH=/home/yourid/soDir:$LD_LIBRARY_PATH

　　经过这次实验，我对c文件的操作、od等方面的知识有了更深层次的了解，之后继续在每次实验中获取知识，了解错误的原因和解决办法。