812 строки
44 KiB
Markdown
812 строки
44 KiB
Markdown
# Использование библиотек
|
||
|
||
## Цель работы
|
||
|
||
1. Уметь устанавливать и подключать к программе внешние библиотеки.
|
||
1. Уметь использовать типовые элементы API библиотек.
|
||
1. Уметь работать с параметрами командной строки программы.
|
||
|
||
## Задание
|
||
|
||
Добавить возможность построения гистограммы по данным из файла в сети.
|
||
Адрес файла задается аргументом командной строки программы.
|
||
Если адрес не задан, читать данные со стандартного ввода, как раньше.
|
||
|
||
Пример запуска программы с загрузкой данных из файла на сайте кафедры:
|
||
|
||
```
|
||
lab34.exe http://uit.mpei.ru/study/courses/cs/lab03/marks.txt >marks.svg
|
||
```
|
||
|
||
Работу нужно вести на основе кода общего задания к ЛР № 3 в прежнем репозитарии.
|
||
По этой причине во всех примерах используется `lab34.exe`.
|
||
|
||
Защита представляет собой демонстрацию выполненного индивидуального задания,
|
||
ответы на вопросы по коду и по релевантной теории (см. контрольные вопросы).
|
||
|
||
## Указания
|
||
|
||
Скачивать файл по сети будем с помощью библиотеки [cURL](https://curl.haxx.se).
|
||
|
||
### Ввод из произвольного потока
|
||
|
||
Рефакторинг (refactoring) — это изменение кода программы
|
||
без изменения её функциональных характеристик
|
||
(интересующего пользователя поведения).
|
||
|
||
Зачем менять код, если это не добавляет возможностей и не исправляет ошибок?
|
||
Например, для того, чтобы облегчить дальнейшее внесение изменений в него.
|
||
В нашем случае программа жестко завязана на то,
|
||
что данные поступают со стандартного ввода.
|
||
Ожидается, что они смогут поступать не только оттуда.
|
||
Код нужно переписать так, чтобы он мог работать с любым входящим потоком.
|
||
Тогда текущее поведение будет частным случаем нового,
|
||
когда поток — стандартный ввод (`cin`).
|
||
|
||
|
||
|
||
Что такое «работать с потоком ввода»?
|
||
Рассмотрим любой пример работы со стандартным потоком ввода:
|
||
|
||
```cpp
|
||
cin >> number_count;
|
||
```
|
||
|
||
Здесь есть переменная `cin`, которая представляет поток, и операция `>>` с ней.
|
||
Работать с другим потоком значит использовать иную переменную вместо `cin`.
|
||
|
||
Что такое «работать с любым потоком», если поток — это переменная в программе?
|
||
Это значит, в программе есть блок кода для ввода данных,
|
||
который принимает переменную-поток и работает с ней.
|
||
Но параметризованный блок кода — это же функция!
|
||
Вводом данных занимается функция `input_data()`.
|
||
Следовательно, у нее должен появится параметр — поток, из которого читать.
|
||
|
||
```cpp
|
||
Input
|
||
input_data(istream& in) {
|
||
// Прежний код, но работающий с in вместо cin.
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
Это должна быть именно ссылка, потому что нельзя скопировать поток ввода —
|
||
он объективно один во всей программе.
|
||
Это не может быть константная ссылка, потому что функция меняет поток:
|
||
данные после вычитывания оттуда «исчезают».
|
||
|
||
Вызов функции будет выглядеть так:
|
||
|
||
```cpp
|
||
auto in = input_data(cin);
|
||
```
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Перепишите функцию `input_data()` и ее вызов, как предложено.
|
||
Убедитесь, что поведение программы не изменилось.
|
||
Сделайте коммит.
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Добавьте `input_data()` новый параметр: `bool prompt`.
|
||
Если он равен `true`, то нужно выводить в `cerr` подсказки,
|
||
если `false`, то не нужно их выводить.
|
||
Сделайте коммит.
|
||
|
||
### Загрузка данных по сети
|
||
|
||
#### Установка cURL
|
||
|
||
Страница библиотеки cURL: <https://curl.haxx.se/libcurl/>.
|
||
|
||
На этой странице есть раздел *Download* со ссылкой на страницу загрузок:
|
||
|
||
|
||
|
||
Вариантов загрузки очень много, потому что cURL собирается под много
|
||
операционных систем (Windows, Linux, различные Unix-системы), архитектур
|
||
процессора (Intel/AMD, ARM и других) и их вариантов (32 или 64 бита).
|
||
Windows находится в конце списка:
|
||
|
||
|
||
|
||
Для Windows следует выбрать ссылку с описанием `binary the curl project`:
|
||
Странице загрузок для Windows — ссылки, чтобы скачать архив для системы нужной
|
||
разрядности. Как выбрать разрядность? Это зависит не от версии Windows,
|
||
а от того, собирает компилятор 32-битные или 64-битные программы. По умолчанию
|
||
с CodeBlocks идет компилятор 32-битных программ mingw32, он же устанавливается
|
||
по инструкции для РПОСУ. Используемый компилятор можно увидеть в *Build log*
|
||
при сборке программы. Если там mingw64, значит, компилятор 64-битный.
|
||
|
||
|
||
|
||
В архиве находится папка `curl-7.69.1-win32-mingw`
|
||
(версия cURL и разрядность компилятора та, которая выбрана для загрузки).
|
||
Ее нужно извлечь,
|
||
переименовать в `curl` для удобства
|
||
и переместить в каталог проекта.
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Занесите эту папку в `.gitignore`.
|
||
Проверьте, что сделали это правильно, с помощью команды `git status`.
|
||
|
||
Из папки `curl` далее понадобятся:
|
||
|
||
* `bin/libcurl.dll` — динамическая библиотека (`libcurl-x64.dll` для 64 бит);
|
||
* `lib` — каталог со статическими библиотеками;
|
||
* `include` — каталог с заголовочными файлами.
|
||
|
||
**Примечание.**
|
||
Есть инструменты, которые позволяют скачивать и устанавливать библиотеки
|
||
из командной строки, для Windows это *Chocolatey* и *vcpkg.*
|
||
Они автоматизируют и стандартизируют то,
|
||
что в рамках этой ЛР делается вручную, чтобы разобраться.
|
||
|
||
#### Подключение cURL к проекту
|
||
|
||
Каждая программа должна до первого вызова функций библиотеки cURL вызвать
|
||
функцию [`curl_global_init()`][curl_global_init].
|
||
Например, это можно сделать первой строкой в `main()`:
|
||
|
||
```cpp
|
||
curl_global_init(CURL_GLOBAL_ALL);
|
||
```
|
||
|
||
При попытке собрать программу возникнут ошибки, текст которых означает,
|
||
что константа `CURL_GLOBAL_ALL` и функция `curl_global_init()` не объявлены,
|
||
то есть неизвестны компилятору:
|
||
|
||
```
|
||
error: 'CURL_GLOBAL_ALL' was not declared in this scope
|
||
error: 'curl_global_init' was not declared in this scope
|
||
```
|
||
|
||
Если открыть документацию по ссылке, она начинается так:
|
||
|
||
> SYNOPSIS
|
||
>
|
||
> #include <curl/curl.h>
|
||
>
|
||
> CURLcode curl_global_init(long flags);
|
||
|
||
«Synopsis» значит «сводка» (отсюда слово «синоптик»), это типовой раздел
|
||
справки к библиотекам, в котором кратко показывается, как функция объявлена
|
||
и какой заголовочный нужно подключить, чтобы ее использовать. В данном случае
|
||
нужно добавить в начало `main.cpp`:
|
||
|
||
```cpp
|
||
#include <curl/curl.h>
|
||
```
|
||
|
||
При компиляции все равно будет ошибка, но другая — что файл не найден:
|
||
|
||
```
|
||
fatal error: curl/curl.h: No such file or directory
|
||
```
|
||
|
||
Как известно из лекций, `#include <...>` ищет файл в неких «стандартных
|
||
каталогах», куда папка `include` из архива не входит. Чтобы добавить её
|
||
в список, нужно открыть диалог *Project → Build options...* и перейти
|
||
во вкладку *Search directories.* Там три дочерних вкладки: *Compile*
|
||
(пути для поиска `#include <...>`), *Linker* (пути для поиска библиотек)
|
||
и *Resource compiler* (не требуется). Нужно нажать кнопку *Add,* в открывшемся
|
||
диалоге указать `curl/include` и нажать *OK* (путь к папке можно также
|
||
выбрать через диалог рядом с полем ввода). Каталог `curl/include` добавится
|
||
в список, диалог можно закрыть кнопкой *OK.*
|
||
|
||
**Внимание.**
|
||
Рекомендуется вводить пути и имена файлов в настройках как текст,
|
||
а не выбирать их с помощью диалогов.
|
||
|
||
Ошибка сборки изменится:
|
||
|
||
```
|
||
undefined reference to `__imp_curl_global_init'
|
||
```
|
||
|
||
Обратите внимание, что это уже ошибка не компиляции, а компоновки (линкера).
|
||
Исходный текст программы правильный, все заголовочные файлы найдены,
|
||
появился `obj/Debug/main.o`. Но чтобы создать из него исполняемый файл
|
||
не хватает машинного кода функции `curl_global_init()`.
|
||
|
||
Чтобы подключить библиотеку, нужно два действия:
|
||
|
||
1. Вернуться к *Search directories,* теперь на дочернюю вкладку *Linker.*
|
||
Там нужно добавить каталог `curl/lib` аналогично предыдущему шагу.
|
||
|
||
1. Указать, какую именно библиотеку подключить. Если просмотреть каталог
|
||
`curl/lib`, там есть `libcurl.a` и `libcurl.dll.a`. Сейчас выберем
|
||
`libcurl.dll.a`, разница будет пояснена в последующих пунктах.
|
||
На вкладке *Linker settings* (соседняя с *Search directories)* нужно
|
||
нажать *Add* и ввести `libcurl.dll.a`, после чего сохранить настройки
|
||
и покинуть диалог нажатиями *OK.*
|
||
|
||
Если все сделано правильно, сборка должна проходить успешно.
|
||
|
||
[curl_global_init]: https://curl.haxx.se/libcurl/c/curl_global_init.html
|
||
|
||
|
||
#### Установка динамических библиотек
|
||
|
||
Перейдите в каталог `bin/Debug`, откройте там консоль и запустите программу:
|
||
|
||
```cmd
|
||
lab34.exe
|
||
```
|
||
|
||
Будет ошибка (главное в ней — имя библиотеки `libcurl….dll`):
|
||
|
||
|
||
|
||
Дело в том, что программа собрана с использованием *динамической* библиотеки.
|
||
В `lab34.exe` нет кода cURL, а только указание загрузить `libcurl-x64.dll`,
|
||
где этот код есть, и вызвать его. Но библиотеки нет в тех каталогах,
|
||
где Windows ищет библиотеки. Одним из таких каталогов является текущий.
|
||
Скопируйте `libcurl-x64.dll` в `bin/Debug` и попробуйте запустить программу
|
||
(`libcurl.dll` для 32 бит).
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Убедитесь, что программа запускается. Сделайте коммит.
|
||
|
||
---
|
||
|
||
**Врезка отсюда до горизонтальной черты не нужна для новых версий cURL.
|
||
Если после размещения `libcurl….dll` в `bin/Debug` программа запускается,
|
||
пропустите это дополнение.**
|
||
|
||
Ошибка изменится, теперь не найдены будут `libcrypto-1_1.dll`
|
||
и `libssl-1_1.dll`, но их уже нет в поставке cURL. В интернете можно узнать,
|
||
что эти библиотеки из набора OpenSSL, нужного cURL для установки защищенных
|
||
соединений. Откуда их взять?
|
||
|
||
Разумеется, в интернете найдется всё:
|
||
|
||
|
||
|
||
**Никогда не устанавливайте библиотеки из непроверенных источников!**
|
||
|
||
Чтобы установить недостающие библиотеки, нужно посетить официальный сайт,
|
||
как правило, там есть ссылки для загрузки, и им можно доверять. Кроме того,
|
||
даже если скачанная библиотека будет подлинной (безопасной), раскладывать
|
||
отдельные библиотеки вручную ненадежно. Через OpenSSL wiki можно найти
|
||
[сайт с готовыми сборками](https://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html).
|
||
|
||
Скачайте установочный пакет (MSI) по ссылке в первой или третьей строке
|
||
в зависимости от разрядности системы:
|
||
|
||
**Внимание.**
|
||
Разрядность cURL и OpenSSL должны совпадать.
|
||
|
||
В процессе установки:
|
||
|
||
|
||
|
||
* При выборе *Copy OpenSSL DLLs to:* нужно выбрать *The Windows system
|
||
directory,* чтобы библиотеки были доступны при запуске программы
|
||
из любого каталога.
|
||
* На последнем экране автор сборки предлагает поддержать его труд 10 \$. Можно
|
||
просто снять флажок и продолжить. OpenSSL распространяется бесплатно.
|
||
|
||
---
|
||
|
||
#### Статическая сборка программы
|
||
|
||
Попробуем собрать программу статически. Чтобы поменять компоновку cURL
|
||
на статическую, необходимо:
|
||
|
||
1. Вернуться в *Linker settings,* выбрать в списке `libcurl.dll.a`,
|
||
нажать *Edit,* изменить имя на `libcurl.a` и нажать *OK.*
|
||
|
||
2. Перейти на вкладку *Compiler settings* (рядом с *Linker settings),*
|
||
выбрать дочернюю вкладку *#defines.*
|
||
Там в текстовое поле нужно ввести `CURL_STATICLIB`
|
||
и выйти из диалога кнопкой *OK.*
|
||
|
||
**Примечание.**
|
||
Последний шаг специфичен для cURL, аналогичный шаг для других библиотек
|
||
обычно требуется только на Windows.
|
||
|
||
При сборке будет множество ошибок:
|
||
|
||
```
|
||
curl\lib\libcurl.a(connect.o):(.text+0x1d1): undefined reference to `__imp_ntohs'
|
||
curl\lib\libcurl.a(connect.o):(.text+0x2ee): undefined reference to `__imp_getpeername'
|
||
curl\lib\libcurl.a(connect.o):(.text+0x2f8): undefined reference to `__imp_WSAGetLastError'
|
||
...
|
||
```
|
||
|
||
Причина в том, что код cURL использует функции из других библиотек,
|
||
поэтому программа должна линковаться с ними всеми.
|
||
Для этого нужно определять,
|
||
из какой библиотеки недостающая функция (обычно поиском в интернете),
|
||
устанавливать эту библиотеку (если она не системная),
|
||
добавлять её в *Linker settings* и пробовать собрать снова.
|
||
В рамках ЛР этого делать не нужно.
|
||
На практике у зависимостей основной библиотеки могут быть другие лицензии,
|
||
которые придется принимать во внимание.
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Удалите все изменения, сделанные в попытках собрать программу статически,
|
||
при помощи git.
|
||
|
||
|
||
#### Получение аргументов программы
|
||
|
||
Из ЛР № 1 известно, что программа может запускаться с аргументами,
|
||
которые перечисляются после ее имени через пробел:
|
||
`fc /N expected.txt actual.txt`.
|
||
Здесь `fc` (`fc.exe`) — исполняемый файл программы,
|
||
а `/N`, `expected.txt` и `actual.txt` — три аргумента.
|
||
Перенаправление ввода-вывода не является аргументом, например,
|
||
команда `lab01.exe <input.txt` вызывает `lab01.exe` без аргументов.
|
||
|
||
Получить значения аргументов позволяет следующая версия функции `main()`:
|
||
|
||
```cpp
|
||
int
|
||
main(int argc, char* argv[]) {
|
||
...
|
||
```
|
||
|
||
**Примечание.**
|
||
В некоторых источниках можно найти `int main(int argc, char** argv)` —
|
||
это то же самое.
|
||
Все формы `void main(...)` являются нестандартными.
|
||
|
||
Параметр `argc` (**arg**ument **c**ount) показывает количество элементов
|
||
в массиве `argv` (**arg**ument **v**alues).
|
||
Начальный элемент (с индексом 0) содержит имя программы,
|
||
то есть при запуске без параметров `argc == 1`.
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Напишите в начале `main()` код, который в случае, если `argc` больше 1,
|
||
распечатывает `argc` и `argv` в формате `argv[0] = ...` и выходит (`return 0`).
|
||
Сделайте коммит. Проверьте на таких примерах, поясните результат:
|
||
|
||
* `lab34.exe -x --y /z w`
|
||
* `lab34.exe param "with spaces"`
|
||
* `lab34.exe param <marks.txt >NUL` (скачайте `marks.txt`)
|
||
|
||
**Примечание.**
|
||
Необязательные аргументы,
|
||
которые имеют фиксированные имена (например, `/N` у `fc`),
|
||
иногда называют опциями.
|
||
Имена опций принято начинать с `-`, `--` или `/` (только в Windows).
|
||
Остальные аргументы называют *позиционными.*
|
||
|
||
#### Загрузка файла по сети
|
||
|
||
Весь код в этом пункте должен выполняться только в случае `argc > 1`.
|
||
|
||
Для простых сценариев cURL имеет набор easy-функций, которые позволяют
|
||
скачать файл всего в несколько строк. Первой должна быть вызвана
|
||
[`curl_easy_init()`][curl_easy_init]:
|
||
|
||
[curl_easy_init]: https://curl.haxx.se/libcurl/c/curl_easy_init.html
|
||
|
||
```cpp
|
||
CURL* curl = curl_easy_init();
|
||
```
|
||
|
||
Что за тип данных `CURL*`? Это так называемый *дескриптор (handle).*
|
||
Очень часто библиотека оперирует сложными объектами,
|
||
внутреннее устройство которых программе знать не нужно,
|
||
но с другой стороны, программа должна сообщать функциям библиотеки,
|
||
с каким объектом работать.
|
||
В случае cURL таким объектом выступает сетевое соединение и связанные данные.
|
||
Единственное, что можно делать с дескрипторами —
|
||
передавать их функциям библиотеки и сравнивать между собой.
|
||
Переменную типа `CURL*` нельзя разыменовать, хотя это и указатель.
|
||
|
||
Как правило, если есть функция создания дескриптора, как `curl_easy_init()`,
|
||
есть и функция его освобождения (закрытия).
|
||
Действительно, документация гласит:
|
||
|
||
> This call MUST have a corresponding call to curl_easy_cleanup when the
|
||
> operation is complete.
|
||
|
||
Это означает, что вся работа с `curl` должна делаться
|
||
между написанной строкой и следующим вызовом:
|
||
|
||
```cpp
|
||
curl_easy_cleanup(curl);
|
||
```
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Изучите пример (раздел *EXAMPLE*) документации на `curl_easy_init()`.
|
||
Перенесите пример в программу, но вместо фиксированного адреса
|
||
используйте первый аргумент командной строки (с индексом 1).
|
||
Убедитесь, что программа работает —
|
||
содержимое файла из сети печатается на стандартный вывод.
|
||
Код печати `argc` и `argv` удалите.
|
||
Сделайте коммит.
|
||
|
||
Структура программы должна стать такой:
|
||
|
||
```cpp
|
||
int
|
||
main(int argc, char* argv[]) {
|
||
if (argc > 1) {
|
||
// работа с cURL
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
// прежний код построения гистограммы
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
#### Обработка ошибок
|
||
|
||
В переменную `res` пример сохраняет результат `curl_easy_perform()`.
|
||
Значение `res` — числовой [код ошибки][libcurl-errors],
|
||
а если ошибок не было, `CURLE_OK` (равно 0).
|
||
Функция [`curl_easy_strerror()`][curl_easy_strerror]
|
||
принимает код ошибки и возвращает строку с текстом ошибки.
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Проверяйте результат `curl_easy_perform()`, если произошли ошибка,
|
||
печатайте её текст и завершайте программу вызовом `exit(1)`. Сделайте коммит.
|
||
|
||
[libcurl-errors]: https://curl.haxx.se/libcurl/c/libcurl-errors.html
|
||
[curl_easy_strerror]: https://curl.haxx.se/libcurl/c/curl_easy_strerror.html
|
||
|
||
#### Работа с буфером, загруженным по сети
|
||
|
||
Содержимое файла из сети нужно не печатать,
|
||
а разбирать, считывая из него те же данные, что и со стандартного ввода.
|
||
Проще всего сначала считать весь файл из сети в память.
|
||
Такое промежуточное хранилище называют *буфером*.
|
||
Затем можно организовать поток,
|
||
который будет читать не из стандартного ввода, а из буфера.
|
||
|
||
Для загрузки файла выделим функцию `download()`,
|
||
которая принимает строку с адресом файла.
|
||
Файл `<sstream>` подключает `stringstream` —
|
||
поток, который может читать из буфера в памяти.
|
||
Также в переменные типа `stringstream` можно записывать данные,
|
||
то есть заполнять буфер.
|
||
|
||
```cpp
|
||
#include <sstream>
|
||
#include <string>
|
||
|
||
// ...прежние функции...
|
||
|
||
Input
|
||
download(const string& address) {
|
||
stringstream buffer;
|
||
|
||
// TODO: заполнить буфер.
|
||
|
||
return input_data(buffer, false);
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
Обратите внимание: `CURLOPT_URL` требует адрес в виде строки C (`const char*`).
|
||
Чтобы получить её из `address` типа `string` можно как `address.c_str()`.
|
||
|
||
В зависимости от того, переданы ли программе параметры,
|
||
она получает исходные данные (`Input input`)
|
||
либо из сети, либо из стандартного ввода:
|
||
|
||
```cpp
|
||
int
|
||
main(int argc, char* argv[]) {
|
||
Input input;
|
||
if (argc > 1) {
|
||
input = download(argv[1]);
|
||
} else {
|
||
input = input_data(cin, true);
|
||
}
|
||
|
||
const auto bins = make_histogram(input);
|
||
show_histogram_svg(bins);
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Перенесите код работы с cURL в место, отмеченное комментарием `// TODO`.
|
||
Убедитесь, что программа компилируется
|
||
(запускать ее с параметром пока нельзя).
|
||
|
||
#### Сохранение данных из сети в буфер
|
||
|
||
Как же получить доступ к данным, которые cURL загружает и (пока) печатает?
|
||
Каждый раз, когда cURL получает из сети очередной блок данных,
|
||
библиотека может вызывать функцию, которую укажет программа.
|
||
Эта функция должна добавлять полученный блок данных в буфер.
|
||
|
||
Такой элемент интерфейса библиотеки называется *callback-функцией,*
|
||
или *функцией обратного вызова.*
|
||
|
||
Функция должна иметь такой вид:
|
||
|
||
```cpp
|
||
size_t
|
||
write_data(void* items, size_t item_size, size_t item_count, void* ctx) {
|
||
// TODO: дописывать данные к буферу.
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
Имя функции и параметров может быть любым,
|
||
но типы данных должны быть строго такими, как описано в документации.
|
||
Ошибку может быть очень сложно отладить.
|
||
К счастью, компилятор предупреждает о несоответствии.
|
||
|
||
Параметры:
|
||
|
||
* `void* items` — указатель на принятые данные: `item_count` блоков
|
||
по `item_size` каждый, итого `item_size * item_count` байтов.
|
||
* `size_t item_size` — размер одного блока данных;
|
||
* `size_t item_count` — количество блоков данных;
|
||
* `void* ctx` — пользовательские данные (поясняется ниже).
|
||
|
||
Чтобы cURL продолжила загрузку,
|
||
функция должна возвращать размер принятых данных в байтах,
|
||
иначе `curl_easy_perform()` остановит работу с ошибкой.
|
||
Пока функция возвращает 0, просто чтобы возвращать какое-нибудь значение.
|
||
|
||
Указать cURL, какую функцию вызывать, можно так:
|
||
|
||
```cpp
|
||
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, write_data);
|
||
```
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Внутри `write_data()` вычислите количество принятых байтов (см. описание
|
||
параметров), сохраните в переменную `data_size`.
|
||
|
||
Далее необходимо внутри `write_data()` добавлять данные в буфер, для этого
|
||
есть специальный метод [`buffer.write()`][basic_ostream/write]:
|
||
|
||
```cpp
|
||
buffer.write(items, data_size);
|
||
```
|
||
|
||
Но это не компилируется: переменная `buffer` объявлена в `download()`, внутри
|
||
`write_data()` она недоступна.
|
||
Перенести `buffer` внутрь `write_data()` — не выход:
|
||
`buffer` нужна и в `download()`.
|
||
Объявлять в `write_data()` еще один буфер тоже неправильно:
|
||
это должен быть *тот же самый* буфер, который затем использует `download()`.
|
||
|
||
Заметим, что хотя `buffer` недоступна, она существует где-то в памяти,
|
||
потому что `write_data()` вызывается из `curl_easy_perform()`,
|
||
и пока этот вызов не закончен, не закончится и `download()`.
|
||
Задача в том, чтобы получить этот адрес,
|
||
так как имея адрес переменной (то есть указатель на нее), с ней можно работать.
|
||
|
||
Это типовая необходимость и обычно библиотеки, в том числе cURL,
|
||
предоставляют в callback-функциях *пользовательские данные (user data).*
|
||
Перед тем, как позволить библиотеке вызывать функцию,
|
||
программа указывает также фиксированные данные (обычно один указатель),
|
||
которые будут передаваться библиотекой в функцию.
|
||
Именно для этого `write_data()` принимает параметр `ctx` (контекст).
|
||
Можно передавать в этом контексте адрес `buffer` так
|
||
(перед `curl_easy_perform()`):
|
||
|
||
```cpp
|
||
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &buffer);
|
||
```
|
||
|
||
Контекст имеет тип `void*`, но нам известно, что это указатель на `buffer`,
|
||
то есть реальный тип — `stringstream*`.
|
||
Это как раз тот случай, когда программист может и должен
|
||
принудительно указать компилятору тип данных (приведение типов из ЛР № 1):
|
||
|
||
```cpp
|
||
stringstream* buffer = reinterpret_cast<stringstream*>(ctx);
|
||
```
|
||
|
||
Поскольку `buffer` здесь указатель,
|
||
его нужно разыменовать перед вызовом метода:
|
||
|
||
```cpp
|
||
(*buffer).write(items, data_size);
|
||
```
|
||
|
||
Осталась последняя ошибка: если прочитать документацию на `write()`,
|
||
она принимает первым параметром `const char*`, а `items` имеет тип `void*`.
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Сделайте приведение типа для `items`, чтобы программа компилировалась.
|
||
|
||
Конструкция `(*buffer).write(...)` выглядит громоздко, потому в C++ введен
|
||
специальный оператор стрелки, который позволяет вызвать метод по указателю
|
||
красивее (параметры `write()` прежние, они опущены для краткости):
|
||
|
||
```cpp
|
||
buffer->write(...);
|
||
```
|
||
|
||
**Самостоятельно.**
|
||
Добейтесь компиляции и проверьте корректную работу программы с примером
|
||
из задания.
|
||
|
||
[basic_ostream/write]: https://en.cppreference.com/w/cpp/io/basic_ostream/write
|
||
|
||
### Индивидуальные задания
|
||
|
||
Всю необходимую информацию по функциям cURL нужно изучить по официальной
|
||
документации и на защите предъявить ссылку на конкретную страницу.
|
||
В частности, если не указан конкретный параметр `curl_easy_setopt()`,
|
||
нужно подобрать его по описанию в списке.
|
||
|
||
Во всех вариантах нужно обрабатывать ошибки cURL,
|
||
как это делается в основной программе.
|
||
|
||
Если вариант требует ввода дополнительных данных, проверить работу с файлом
|
||
«из сети» можно через локальный файл и адрес вида
|
||
`file://C:/Users/kozlyuk/Desktop/marks.txt` для файла `marks.txt` на рабочем
|
||
столе пользователя `kozlyuk`. Полный путь к файлу можно получить, щелкнув
|
||
в адресной строке «Проводника» (так же, как перед запуском `cmd`).
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 1 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: пользователь задает ширину гистограммы -->
|
||
С помощью функции `curl_easy_getinfo()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
суммарное время (total), затраченное на загрузку файла по сети.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 2 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: автоматический расчет цвета столбцов -->
|
||
Добавьте программе опцию `-format`, которая определяет формат вывода:
|
||
`lab34.exe -format text` — текст,
|
||
`lab34.exe -format svg` — изображение.
|
||
Опция может стоять до или после URL:
|
||
`lab34.exe -format svg http://...` или `lab04.exe http://... -format svg`.
|
||
Если после `-format` не стоит `text` или `svg`, нужно печатать сообщение
|
||
с подсказкой, как запускать программу, и завершать работу.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 3 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: пользователь задает толщину столбца -->
|
||
С помощью функции `curl_easy_getinfo()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
скорость загрузки файла по сети.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 4 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: высоты столбцов в процентах -->
|
||
Добавьте программе опцию `-bins`, которая позволяет задать количество
|
||
корзин при запуске. Считывать его в `read_input()` при этом не нужно.
|
||
Например: `lab34.exe -bins 3`.
|
||
Опция может стоять до или после URL:
|
||
`lab34.exe -bins 3 http://...` или `lab04.exe http://... -bins 3`.
|
||
Если после `-bins` не стоит числа, нужно печатать сообщение с подсказкой,
|
||
как запускать программу, и завершать работу.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 5 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 1/3: зеркальное отображение -->
|
||
Добавьте программе опцию `-generate`, при указании которой программа будет
|
||
генерировать числа вместо их считывания. Количество столбцов считывать
|
||
по-прежнему нужно. Например, `lab34.exe -generate 100` генерирует 100 чисел.
|
||
Опция может стоять до или после URL:
|
||
`lab34.exe -generate 10 http://...` или `lab04.exe http://... -generate 10`.
|
||
Если после `-generate` не стоит числа, нужно печатать сообщение с подсказкой,
|
||
как запускать программу, и завершать работу.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 6 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: пользователь задает цвета столбцов -->
|
||
С помощью функции `curl_easy_getinfo()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
размер файла, загружаемого по сети.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 7 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: цвет столбца зависит от высоты соседних -->
|
||
|
||
При помощи `CURLOPT_PROGRESSFUNCTION` добавьте в программу отображение
|
||
прогресса загрузки файла. Каждый раз, когда cURL рапортует прогресс,
|
||
печатайте строку вида: `Progress: 42%`.
|
||
|
||
**Указание.**
|
||
Чтобы cURL рапортовала прогресс, нужно установить `CURLOPT_NOPROGRESS` в 0.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 8 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: ввод размера шрифта с проверками -->
|
||
С помощью функции `curl_easy_getinfo()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
IP-адрес сервера, с которого скачан файл (не local).
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 9 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: ввод размера "блока" гистограммы -->
|
||
С помощью функции `curl_version_info()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
версию cURL и версию OpenSSL в строковом виде.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 10 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 1/3: вертикальная гистограмма, подписи сверху -->
|
||
Добавьте программе опцию `-verbose`, при указании которой нужно включать
|
||
отладочный вывод cURL с помощью `CURLOPT_VERBOSE`.
|
||
Опция может стоять до или после URL:
|
||
`lab34.exe -verbose http://...` или `lab04.exe http://... -verbose`.
|
||
Если встретился иной аргумент, начинающийся с дефиса, нужно печатать сообщение
|
||
с подсказкой, как запускать программу, и завершать работу.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 11 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: рамка вокруг гистограммы -->
|
||
С помощью функции `curl_version_info()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
список протоколов, которые поддерживает cURL (`protocols`).
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 12 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 1/3: отметки на оси -->
|
||
Добавьте программе опцию `-fill` для задания цвета заливки столбцов. Например,
|
||
`lab34.exe -fill red` или `lab04.exe -fill "#ff0000"` заливает их красным.
|
||
Опция может стоять до или после URL:
|
||
`lab34.exe -fill red http://...` или `lab04.exe http://... -fill red`.
|
||
Если после `-fill` не стоит еще одного аргумента, нужно печатать сообщение
|
||
с подсказкой, как запускать программу, и завершать работу.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 13 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 1/3: вертикальная гистограмма, подписи снизу -->
|
||
Добавьте программе опцию `-stroke` для задания цвета границ столбцов.
|
||
Например, `lab34.exe -stroke red` или `lab04.exe -stroke "#ff0000"` делает их
|
||
красными.
|
||
Опция может стоять до или после URL:
|
||
`lab34.exe -stroke red http://...` или `lab04.exe http://... -fill red`.
|
||
Если после `-stroke` не стоит еще одного аргумента, нужно печатать сообщение
|
||
с подсказкой, как запускать программу, и завершать работу.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 14 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: пунктирные линии с вводом их параметров -->
|
||
С помощью функции `curl_easy_getinfo()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
размер запроса, который cURL отправила серверу (request size).
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 15 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: горизонтальная шкала с расчетами -->
|
||
Установите callback-функцию `CURLOPT_HEADERDATA`, откуда печатайте
|
||
полученные данные на стандартный вывод ошибок.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 16 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: ввод цвета линий для каждого столбца -->
|
||
С помощью функции `curl_easy_getinfo()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
время, затраченное на установку соединения с сервером (connect).
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 17 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: автоматический расчет прозрачности -->
|
||
Устанавливайте опцию `CURLOPT_FAILONERROR` и анализируйте результат
|
||
`curl_easy_perform()`, чтобы проверить результат загрузки файла,
|
||
а не выполнения запроса. Придумайте способ тестирования.
|
||
|
||
|
||
#### Вариант 18 {.unnumbered}
|
||
|
||
<!-- ЛР 3: ввод стиля надписей -->
|
||
С помощью функции `curl_easy_getinfo()` печатайте на стандартный вывод ошибок
|
||
время, затраченное на получение IP-адреса сервера по его имени (name lookup).
|
||
|
||
|
||
## Контрольные вопросы
|
||
|
||
1. Сколько аргументов в команде `git add -p file.txt`? Чему равно `argc`?
|
||
1. Из каких файлов и как собирается программа, использующая библиотеку?
|
||
1. Чем отличаются статические и динамические библиотеки?
|
||
1. Как расшифровывается термин «API» и что представляет собой API библиотеки?
|
||
1. Что такое дескриптор (handle), для чего он предназначен?
|
||
1. Что такое функция обратного вызова (callback)?
|
||
1. Зачем и как применяются пользовательские данные в callback-функциях?
|