Чтение онлайн

 стандарты UNIX, в особенности POSIX, разрабатываемые IEEE, и стандарт Single UNIX Specification, разработанный Open Group;

 разработка Free Standards Group, в особенности Linux Standard Base, в которой определен макет стандартной файловой системы Linux.

Хорошей отправной точкой для знакомства со стандартами, относящимися к ОС Linux, служит стандарт Linux Standard Base (LSB), который можно найти на Web- сайте Linux Foundation по адресу http://www.linux-foundation.org/.

Мы не собираемся подробно рассматривать содержание стандартов, многие из которых по объему сравнимы с данной книгой. Мы хотим обратить ваше внимание на ключевые стандарты, о которых следует знать, дать вам краткие исторические сведения о том, как развивались эти стандарты, и помочь решить, какие из них могут оказаться полезными при написании ваших собственных программ.

Язык программирования С — de facto язык программирования ОС Linux, поэтому, для того чтобы писать программы на С для Linux, необходимо немного разобраться в его истоках, узнать, как менялся язык, и, что особенно важно понять, как проверяются программы на соответствие стандартам.

Тем, кто не слишком любит историю, не стоит беспокоиться: эта книга о программировании, а не об истории, поэтому обзор будет очень кратким.

Язык программирования С появился в начале 1970-х годов и был основан отчасти на более раннем языке программирования BCPL и расширениях для языка В. Деннис Ритчи (Dennis М. Ritchie) написал руководство пользователя для языка в 1974 г., и примерно в это же время С был использован как язык программирования для переработки ядра UNIX на компьютерах PDP-11. В 1978 г. Брайан Керниган (Brian W. Kernighan) и Ритчи написали классическое руководство по, языку "The С Programming Language" ("Язык программирования С").

Очень быстро язык приобрел большую популярность, обусловленную, несомненно, отчасти быстрым ростом популярности UNlX-систем, но также и своими возможностями и понятным синтаксисом. Синтаксис языка С продолжал развиваться согласованно, но по мере того, как он изменялся все больше и больше по сравнению с первоначальным описанием, приведенным в книге, становилось ясно, что нужен стандарт, который соответствовал бы современному употреблению и был более строгим.

В 1983 г. ANSI (American National Standards Institute, Американский институт стандартов) основал комитет стандартов X3J11 для разработки четкого и строгого определения языка. Попутно обе организации вносили в язык незначительные изменения, в особенности придавая ему долгожданную способность объявлять типы параметров, но в основном комитет просто вносил ясность и логическое обоснование существующего определения того, что составляло общеупотребительный вариант языка. Окончательный стандарт был опубликован в 1989 г. как ANSI Standard Programming Language С, X3.159-1989 или более кратко C89, иногда именуемый C90. (Этот последний превратился в стандарт ISO/IEC 9899:1990, Programming Languages — С. Оба стандарта формально идентичны.)

Как и для большинства стандартов, публикация не закончила работу комитета, который продолжал устранять некоторые неточности, обнаруженные в спецификации, и в 1993 г. начал работу над новой версией стандарта, названного C9X. Комитет также публиковал, незначительные корректировки и обновления существующего стандарта в 1994-1996 гг.

Новая версия стандарта была сделана в 1990 гг. и официально стала стандартом С99; она была принята ISO как стандарт ISO/IEC 9899:1999. До сих пор существует работающий комитет J11, который следит за стандартизацией языка С и его библиотек, но теперь он работает под управлением группы International Committee for Information Technology Standards (Международный комитет по промышленным стандартам в сфере информационных технологий). Дополнительную информацию о работе по стандартизации С см. на Web-сайте http://j11.incits.org/.

После разработки редактора Emacs (да, мы любим Emacs) следующим важным достижением проекта GNU, как упоминалось в главе 1, стал полностью бесплатный компилятор С, gcc, первая официальная версия которого была выпущена в 1987 г.

Первоначально имя gcc расшифровывалось как GNU С Compiler (компилятор С проекта GNU), но, поскольку базовая рабочая среда компилятора теперь поддерживает много других языков программирования, таких как С++, Objective-C, FORTRAN, Java и Ada, а также библиотеки для этих языков, определение было заменено на более подходящее GNU Compiler Collection (коллекция компиляторов GNU).

gcc всегда был и похоже останется стандартным компилятором для Linux и С или С++, основного языка для написания программ в ОС Linux. Исходную страницу gcc можно найти по адресу http://gcc.gnu.org/.

Компилятор С GNU всегда хорошо отслеживал развитие стандарта языка С, хотя он допускает некоторые расширения языка, и, безусловно, существуют незначительные задержки, как почти у всех компиляторов, между выходом стандарта и появлением версий компиляторов, точно следующих этой спецификации. Порой происходит обратное, и gcc предвосхищает слабые изменения стандарта, что тоже может совершенно сбивать с толку. У gcc есть ряд опций командной строки и других, позволяющих задать версию стандарта языка С, которой должен соответствовать компилятор, а также ряд других опций для управления степенью придирчивости или строгости компилятора.

Теперь, когда вы узнали кое-что о стандарте С, давайте рассмотрим опции, которые предлагает компилятор gcc для гарантии соответствия стандарту языка С, на котором вы пишете. Есть три способа, позволяющих убедиться в том, что ваш код на С соответствует стандартам и не содержит изъянов: опции, контролирующие версию стандарта, соответствия с которой вы намерены добиваться, определения, контролирующие заголовочные файлы, и опции предупреждений, инициирующие более строгую проверку программного кода.

У gcc есть огромный набор опций, и здесь мы рассмотрим лишь те из них, которые считаем наиболее важными. Полный перечень опций можно найти на страницах интерактивного справочного руководства gcc. Мы также кратко обсудим некоторые опции директивы

, которые можно применять; обычно их следует задавать в вашем исходном программном коде перед любыми строками с директивой или определять в командной строке gcc. Вас может удивить такое обилие опций для выбора применяемого стандарта вместо простого флага, заставляющего использовать современный стандарт. Причина заключается в том, что много более старых программ полагается на исторически сложившееся поведение компилятора и потребовалась бы значительная работа по их обновлению в соответствии с последними стандартами. Редко, если вообще когда-нибудь, вам захочется обновить компилятор для того, чтобы он начал прерывать работающий программный код. По мере изменения стандартов важно иметь возможность работать вопреки определенному стандарту, даже если это и не самая свежая версия стандарта.

Даже если вы пишете маленькую программу для личного применения, когда соответствие стандартам, возможно, не так уж важно, часто имеет смысл включить дополнительные предупреждения gcc, чтобы заставить компилятор искать ошибки в вашем коде еще до выполнения программы. Это всегда эффективнее, чем выполнять по шагам код в отладчике и недоумевать по поводу возможного места возникшей проблемы. У компилятора есть много опций, которые не ограничиваются простой проверкой на соответствие стандартам, таких, как способность обнаруживать код, который удовлетворяет стандарту, но, возможно, имеет сомнительную семантику. Например, в программе может быть такой порядок выполнения, который позволяет обращаться к переменной до ее инициализации.