【Linux程序设计】之环境系统函数综合实验

这个系列的博客贴的都是我大二的时候学习Linux系统高级编程时的一些实验程序，都挺简单的。贴出来纯粹是聊胜于无。

实验题目：Linux环境下系统函数综合实验

实验目的：熟悉并掌握Linux环境下数学函数、字符函数、系统时间与日期函数、环境控制函数、内存分配函数以及数据结构中常用函数的使用方法。

一、Linux环境下数学函数的使用

设计程序，满足如下要求：

1、使用rand函数产生10个介于1到10之间的随机数值。要求在程序中对每行代码添加注释。

 #include<stdio.h>
 #include<stdlib.h>
 int main()
 {
     int i,j;
     srand((int)time());
     for(i=;i<;i++)
     {
         j=+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX + 1.0));
             printf(" %d",j);
     }
     printf("\n");
     return ;
 }

2、使用srandom函数对上题中的程序进行修改，实现相同功能。

#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    srandom(time(NULL));
    int i;
    for(i=;i<;i++)
    {
        printf("%ld ",random()%);

    }
    printf("\n");
    return ;
}

二、Linux环境下字符函数的使用

设计程序，满足如下要求：

从键盘中输入一行字符，同时测试读入字符是否为1）大写字符；2）十六进制数字符号；3）标点符号或特殊符号。

 #include<stdio.h>
 #include<ctype.h>
 int main()
 {
     char c;
     while((c=getchar())!='\n')
     {
         if(isupper(c))
             printf("%c is an uppercase character\n",c);

         if(isxdigit(c))
             printf("%c is an hexadecimal digits\n",c);
         if(ispunct(c))
             printf("%c is an   punct\n",c);
     }
     return ;
 }

三、Linux环境下系统时间与日期函数的使用

设计程序，满足如下要求：

1、使用time、localtime、gmtime等时间相关的系统函数分别显示当前的系统时间。

 #include<time.h>
 #include<stdio.h>
 int main()
 {
     time_t timep;
     char * wday[]={"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};
     struct tm *p;
     time(&timep);
     printf("%s",asctime (gmtime(&timep)));
     p=localtime (&timep);
     printf("%d年 %d月 %d日",(+p->tm_year),(+p->tm_mon),p->tm_mday);
     printf("%s %d :%d:%d\n",wday[p->tm_wday],p->tm_hour,p->tm_min,p->tm_sec);
     return ;
 }

2、应用结构体struct timeval的成员tv_sec与tv_usec显示系统时间的秒与微妙，并测试输出成员tv_sec与tv_usec这段程序所用的时间。

 #include<stdio.h>
 #include<sys/time.h>
 #include<unistd.h>
 int main()
 {
     struct timeval tv1,tv2;
     struct timezone tz;
     gettimeofday(&tv1,&tz);
     printf("tv_sec; %d\n",tv1.tv_sec);
     printf("tv_usec; %d\n",tv1.tv_usec);
     gettimeofday(&tv2,&tz);
     printf("tv_usec-tv1_usec; %d\n",tv2.tv_usec-tv1.tv_usec);

     return ;
 }

3、设计一个程序，计算机屏幕随机呈现一个字符，持续0.5s后字符消失，此时取得结构体timeval成员tv_sec与tv_usec的值，然后作出按键正确反应后再取得tv_sec与tv_usec的值，循环5次，计算正确反应率以及正确反应的平均时间。

 #include<stdio.h>
 #include<sys/time.h>
 #include<unistd.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<ctype.h>
 int main()
 {
     int i,j;
     struct timeval tv1,tv2;
     struct timezone tz;
     float ave,sum;
     ave=;sum =;
     int a,b;
     for(a=;a<;a++){
     srand(int time ());
     while(){
     j=+(int)(122.0* rand()/(RAND_MAX +1.0));
     if (j>= && j<= || j<= && j>=){
     printf("%c",char(j));
     break;
     }
     }
     system(sleep(0.5));
     gettimeofday(&tv1,&tz);
     char c;
     while(){
     c=getchar();
     sum++;
     if (c==char(j))
     break;
 }
     gettimeofday(&tv2,&tz);
     ave=tv2.tv_usec-tv1.tv_usec;
     }
     sum =/sum;
     ave=ave/;
     printf("%f",sum);
     printf("%f",ave);
     return ;
 }

四、Linux环境下环境控制函数的使用

设计程序，满足如下要求：

显示当前所登录的用户，并使用环境控制函数分别将登录用户修改为zhangsan或null，同时输出系统中所有的环境变量及其值。

 #include<stdio.h>
 #include<stdlib.h>
 int main()
 {
     char *p;
     if((p=getenv("USER")))
     printf("USER =%s\n",p);
     setenv ("USER","zhangsan",);
     printf("USER =%s\n",getenv("USER"));
     unsetenv("USER");
     printf("USER =%s\n",getenv("USER"));
     printf("===============所有环境变量=================\n");
     extern char ** environ;
     int i;
     for(i=;environ[i]!=NULL;i++)
     printf("%s\n",environ[i]);
     return ;
 }

五、Linux环境下内存分配函数的使用

设计程序，满足如下要求：

1、用单向链表实现下述功能。某手机用户要增加通讯录，通讯录的结构体定义如下：

struct co

{

int index;

char name[8];

char htel[12];

char tel[12];

};

       其中，index为用户在通讯录中的序号；name存放用户名；htel存放手机号；tel存放电话号码。如果要增加一用户，就分配一存储空间，输入数据，请编写一程序进行模拟，最后检测此内存的大小。

2、利用mmap()来读取/etc/passwd文件内容，把文件中的内容映射到内存中的区域，可读取此区域中的内容，对映射区域的写入操作会产生一个映射文件。要求在程序中对每行代码添加注释。

六、综合部分

设计程序，满足如下要求：

1、从键盘读入不多于50个数的int型数据，组成一个数组，应用qsort函数进行排序。

2、编一个程序：求2~n间的素数，n由键盘输入，循环变量分别从2到n、2到(int)sqrt(n)，分别测出两个循环的所用时间。

 #include<stdio.h>
 #include<sys/time.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<math.h>
 #include<unistd.h>
 void  prime1(int n)
 {
     int i;
     for(i=;i<n;i++)
     {
         if(n%i==)
             break;
     }
     if(i>=n)
         printf("%d\n",n);
 }
 void prime2(int n)
 {
     int i;
     for(i=;i<=(int)sqrt(n);i++)
         if(n%i==)
             break;
     if(i>(int)sqrt(n))
         printf("%d\n",n);
 }

 int main()
 {
     int n;
     struct timeval tv1,tv2,tv3,tv4;
     struct timezone tz;
     int i;
     printf("Please input a  number :\n");
     scanf("%d",&n);
     printf("================Test1==============\n");
         gettimeofday(&tv1,&tz);
     for(i=;i<=n;i++){
     prime1(i);
     }
     gettimeofday(&tv2,&tz);
     printf("Use time : %f\n",tv2.tv_sec-tv1.tv_sec+0.000001*(tv2.tv_usec-tv1.tv_usec));
     printf("================END==============\n");
     printf("================Test2==============\n");
         gettimeofday(&tv3,&tz);
     for(i=;i<=n;i++){
     prime2(i);
     }
     gettimeofday(&tv4,&tz);
     printf("Use time : %f\n",tv4.tv_sec-tv3.tv_sec+0.000001*(tv4.tv_usec-tv3.tv_usec));
     return ;
 }

3、编写程序，类似于猜数游戏，程序产生一随机数，对游戏者输入的数据通过比较，在计算机屏幕上能提示太大了、太小了或恭喜你猜中了等。

4、编写一个简单的C语言程序，用随机数函数产生两个整型数，根据输入的字符‘+’、‘-’、‘*’、‘/’作算术运算。