Linux下who命令之C语言实现

Linux下who命令之C语言实现

Step1：前期准备

• 首先要有一个清楚的认识：linux中一切皆文件

• 实现who命令，who命令也是Linux中的一个文件，那我们怎么找到它呢？我们可以“找男人”（man），终端下执行命令：man who

• 此处我装了汉译版的man手册，查看到这样一段提示如下：

• 

• 所以退出man手册，执行命令：info who

• 找到如下图相关信息：

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• 也可以找到下面这样的一段话，也就是说：who命令可以这样实现，读取utmp里边的内容，然后显示记录，最后关闭utmp，who命令就是一个很简单的体现吧，打开文件，保存文件id，根据文件id读取用户的登陆信息，显示在终端。

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• 我们尝试地打开一下/var/run/utmp这个文件得到如下画面，发现是一串乱码，但还是能看出相关who的信息的

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• 既然不清楚utmp是干嘛的，我们可以使用man -k来检索一下相关信息，得到信息如下

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• 经过筛选，发现只有utmpx(5)是符合我们要求的，其中后面显示的是login records，而who命令不就是用来输出登录信息的；man的第五个类型表示的是文件格式和规范，说明此处可能存储了登录记录的数据结构

• 使用指令：man 5 utmpx，可以得到如下有用信息：

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• 也可以使用输出重定向指令man 5 utmpx > utmp.txt，得到文本格式的utmp数据结构体如下：

struct utmp {
    short   ut_type;              /* Type of record */
    pid_t   ut_pid;               /* PID of login process */
    char    ut_line[UT_LINESIZE]; /* Device name of tty - "/dev/" */
    char    ut_id[4];             /* Terminal name suffix,
                                     or inittab(5) ID */
    char    ut_user[UT_NAMESIZE]; /* Username */
    char    ut_host[UT_HOSTSIZE]; /* Hostname for remote login, or
                                     kernel version for run-level
                                     messages */
    struct  exit_status ut_exit;  /* Exit status of a process
                                     marked as DEAD_PROCESS; not
                                     used by Linux init (1 */
    /* The ut_session and ut_tv fields must be the same size when
       compiled 32- and 64-bit.  This allows data files and shared
       memory to be shared between 32- and 64-bit applications. */
#if __WORDSIZE == 64 && defined __WORDSIZE_COMPAT32
    int32_t ut_session;           /* Session ID (getsid(2)),
                                     used for windowing */
    struct {
        int32_t tv_sec;           /* Seconds */
        int32_t tv_usec;          /* Microseconds */
    } ut_tv;                      /* Time entry was made */
#else
    long   ut_session;           /* Session ID */
    struct timeval ut_tv;        /* Time entry was made */
#endif

    int32_t ut_addr_v6[4];        /* Internet address of remote
                                     host; IPv4 address uses
                                     just ut_addr_v6[0] */
    char __unused[20];            /* Reserved for future use */
};

• 此时万里长征已走一半，对比系统who命令，发现该结构体中并没有直接给出用户登录时间的成员变量，而是内嵌了一个ut_tv的时间结构体，其中成员变量tv_sec才是我们需要的。

• 如果耐心地看完该帮助文档，可以在下面一段代码中有新的发现：

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• 此处定义了一个ut_time的宏，指向的就是ut_tv.ut_sec，而我们需要用到的不是这样一个以秒为单位的格林威治标准时间，所以才后面需用到ctime()函数。

• 在这儿用的就是刚刚说的linux的一个思想，一切事物都是文件。

Step2：其余头文件的准备

• time.h：将格林威治标准时间（GMT）长整形的数时间转化为我们所熟悉的时间表示，运用ctime()函数
• string.h：调整输出格式，后面调试时会提到用处。
• 其余头文件：因为要打开文件嘛，所以有些头文件必不可少，这个在我本周博客中有详细介绍：博客地址

Step3：编程思想

• 查看UTMP_FILE宏：grep -nr UTMP_FILE /usr/include

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• 读取其结构体，将需要的变量提取出来并按照一定的格式输出

• 其中，时间输出本来是一串格林威治标准时间（GMT）长整形的数，可以用ctime()将把日期和时间转换为字符串

Step4：代码实现

• who代码
• 其中等下需要修改的代码贴在此处：

void showtime(long timeval)
{
    char* cp;
    cp = ctime(&timeval);
    printf("%s",cp+4);  //+4是因为*cp所指的一串字符前4个字符表示为“星期”，可以忽略此信息
}

Step5：编译执行

• 执行结果如下：

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• 发现“(:0)”被换行了，但是程序中并没有输出换行字符。经过一番思索后，猜想ctime()函数的返回值*cp可能自动在最后补了一个字符\n。

Step6：调试代码

• 那只要能回退一个字符就好了，比如输出一个\b（退格字符）
• 编译再运行，发现输出格式仍是原样，最后经过了解\b确实是可以回退一个字符，但是并不能实现退到上行，也就是不能消除\n带来的影响
• 百度之后，说可以通过输出\r\b来实现“退行”，但实践后发现也不可取
• 最后考虑到直接修改*cp字符串中最后一个字符为\0，使输出达到与系统who命令一样的效果
• 在输出语句前添加如下代码（需用到string.h）：
  • cp[strlen(cp)-1] = '\0'
• 最后编译执行效果，可以看出与who命令基本一致：
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