项目完整代码所在 gitee 仓库
https://gitee.com/beilineili/hello

一. 概述

二. Golang 的支持

① 使用 os 包处理参数

package mainimport ("fmt""os"
)func main() {for i, a := range os.Args[1:] {fmt.Printf("Argument %d is %s\n", i+1, a)}}

• 在终端输入参数并测试，os.Args 会接受输入的参数

② 使用 flag 包处理参数

package mainimport ("flag" "fmt"
)func main() {var port intflag.IntVar(&port, "p", 8000, "specify port to use.  defaults to 8000.")flag.Parse()fmt.Printf("port = %d\n", port)fmt.Printf("other args: %+v\n", flag.Args())
}

• 在终端输入参数并测试，指定了端口8000，并使用 flag.Args 来接受输入参数

三. 开发实践

① 项目要求

• 使用 golang 开发 开发 Linux 命令行实用程序 中的 selpg
• 提示：
• ① 请按文档 使用 selpg 章节 要求测试你的程序
• ② 请使用 pflag 替代 goflag 以满足 Unix 命令行规范， 参考：Golang之使用Flag和Pflag
• ③ golang 文件读写、读环境变量，请自己查 os 包
• ④ “-dXXX” 实现，请自己查 os/exec 库，例如案例 Command，管理子进程的标准输入和输出通常使用 io.Pipe，具体案例见 Pipe
• ⑤ 请自带测试程序，确保函数等功能正确

② 设计说明

使用 selpg 章节

1) selpg 定义

• selpg 是从文本输入选择页范围的实用程序。该输入可以来自作为最后一个命令行参数指定的文件，在没有给出文件名参数时也可以来自标准输入。
• 主要作用是：读取用户参数、处理用户参数、读取输入、将选中页数据送入输出地址。
• 使用该工具可以选择只打印需要打印的页面
• 在 开发 Linux 命令行实用程序 中有 slepg.c 的源代码，因此我们要完成的任务是将它转换成 go 语言版本，从中学习 go 的基本语法
• selpg 的使用命令为

selpg [-s startPage] [-e endPage] [-l linesPerPage | -f] [-d print Dest] [filename]

• 对应参数为 s-开始页，e-结束页，l-页长，换页符-f，d-输出地址，filename-输入文件名

2) 代码设计

1. 使用 pflag 替代 goflag 以满足 Unix 命令行规范

• 参考 Golang之使用Flag和Pflag
• 在终端输入命令安装到本地

go get -u github.com/spf13/pflag

• 在 import 里添加 “github.com/spf13/pflag”，用于解释命令行参数
• bufio：用于文件的读写
• io：用于文件读写，读文件变量

import ("github.com/spf13/pflag""io""bufio""os/exec""fmt""os"
)

• 全局变量

var progname string   //程序名const INT_MAX = int(^uint(0) >> 1);  //检查一个数是否为有效整数

2. 参数结构体 selpg_args

• 用于记录数据的结构体

type selpg_args struct {start_page intend_page intin_filename stringpage_len intpage_type boolprint_dest string
}

3. 处理参数 process_args

• 为了更方便使用 pflag 包而绑定参数，使得 arg 能够获取输入参数的值

    pflag.IntVarP(&sa.start_page, "start_page", "s", 0, "Start page")pflag.IntVarP(&sa.end_page, "end_page", "e", 0, "End page")pflag.BoolVarP(&sa.page_type, "page_type", "f", false, "Page type")pflag.IntVarP(&sa.page_len, "page_len", "l", 72, "Lines per page")pflag.StringVarP(&sa.print_dest, "dest", "d", "", "Destination")pflag.Usage = func() {usage()pflag.PrintDefaults()}pflag.Parse()sa.in_filename = ""if remain := pflag.Args(); len(remain) > 0 {sa.in_filename = remain[0]}

• 判断参数是否合法
• 开始和结束页不能小于等于0，且开始页不能大于结束
• 页长度不能小于等于0
• 若不符合规范，则打印错误类型并终止；若符合则打印到屏幕上

    //参数不够if len(os.Args) < 3 { fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s:  not enough arguments\n", progname)pflag.Usage()os.Exit(1)}//起始页非法if sa.start_page < 1 || sa.start_page > (INT_MAX-1) { fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s:  invalid start page %d\n", progname, sa.start_page)pflag.Usage()os.Exit(2)}//结束页非法if sa.end_page < 1 || sa.end_page > (INT_MAX-1) || sa.end_page < sa.start_page {fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s:  invalid end page %d\n", progname, sa.start_page)pflag.Usage()os.Exit(3)}//页长度非法if sa.page_len < 1 || sa.page_len > (INT_MAX-1) {fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s:  invalid page length %d\n", progname, sa.page_len)pflag.Usage()os.Exit(4)}if sa.in_filename != "" {if _, err := os.Stat(sa.in_filename); os.IsNotExist(err) {fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s:  input file \"%s\" does not exist\n", progname, sa.in_filename)pflag.Usage()os.Exit(5)}}

4. 运行逻辑 process_input

• 读取输入 和 写入输出

     var reader *bufio.Reader //读取输入var writer io.WriteCloser //写入输出

• 使用 os 包 进行 golang 文件读写、读环境变量
• 如果用户输入了in_filename，就将文件作为输入，否则将命令行作为输入

     //readerif sa.in_filename == "" {reader = bufio.NewReader(os.Stdin)} else {fin, err := os.Open(sa.in_filename)if err != nil {fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s: could not open input file \"%s\"\n", progname, sa.in_filename)os.Exit(6)}reader = bufio.NewReader(fin)defer fin.Close()}

• “-dXXX" 实现：若参数中包含 -dXXX 则使用 lp -dXXX 指令将输入送入指定打印机，否则输出到命令行。需要借助 os/exec 库

     //writerif sa.print_dest == "" {writer = os.Stdout} else {cmd := exec.Command("lp","-d"+ sa.print_dest)var err errorif writer, err = cmd.StdinPipe(); err != nil {fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s: could not open pipe to \"%s\"\n",progname, sa.print_dest)fmt.Println(err)os.Exit(7)}cmd.Stdout = os.Stdoutcmd.Stderr = os.Stderrif err = cmd.Start(); err != nil {fmt.Fprintf(os.Stderr, "%s: cmd start error\n",progname)fmt.Println(err)os.Exit(8)}}

• 将指定页范围的数据送入输出地址

     line_ctr, page_ctr, pLen := 1, 1, sa.page_lenptFlag := '\n'if sa.page_type {ptFlag = '\f'pLen = 1}//用reader读取选中页的数据，写入writerfor {line, crc := reader.ReadString(byte(ptFlag));if crc != nil && len(line) == 0 {break}if line_ctr > pLen {page_ctr++line_ctr = 1}if page_ctr >= sa.start_page && page_ctr <= sa.end_page {_, err := writer.Write([]byte(line))if err != nil {fmt.Println(err)os.Exit(9)}}line_ctr++}

• 判断读取是否成功或者是否完成

  if page_ctr < sa.start_page {fmt.Fprintf(os.Stderr,"\n%s: start_page (%d) greater than total pages (%d),"+" no output written\n", progname, sa.start_page, page_ctr)} else if page_ctr < sa.end_page {fmt.Fprintf(os.Stderr, "\n%s: end_page (%d) greater than total pages (%d),"+" less output than expected\n", progname, sa.end_page, page_ctr)}

5. usage 命令格式(提示用户)

• usage 函数会输出 selpg 命令的格式，作为用户输入有误时的提示使用。

func usage() {fmt.Fprintf(os.Stderr, "\nUSAGE: %s -sstart_page -eend_page [ -f | -llines_per_page ] [ -ddest ] [ in_filename ]\n", progname)
}

6. main 主函数

• 先对 selpg_args 结构体和 progname 进行初始化
• 调用 process_agrs 函数处理输入时的参数错误
• 调用 process_input 函数来执行输入的参数

func main() {sa := selpg_args{}progname = os.Args[0]sa.process_args()sa.process_input()
}

③ 功能测试结果

• 确保函数等功能正确

1) 测试前准备

• 注意需要在 GOPATH 文件路径处新建 selpg 文件夹，将 selpg.go 文件放入其中。然后在终端执行命令 go install selpg 才可以在全局使用 selpg 命令
• 将代码文件 selpg.go 直接作为 input.txt
• output.txt 用于保存输出的文本，初始为空
• error.txt 用于保存错误信息，初始为空

2) 参考 使用 selpg 来输入测试命令

使用 selpg 网址

1. selpg -s1 -e1 input.txt

• 该指令会将第一页的内容写至标准输出（也就是屏幕）上，可以看到最后一行对应的是代码的第72行
  
  

2. selpg -s1 -e1 < input.txt

• 该命令与示例 1 所做的工作相同，但在本例中，selpg 读取标准输入，而标准输入已被 shell／内核重定向为来自“input_file”而不是显式命名的文件名参数。输入的第 1 页被写至屏幕

3. more input.txt | selpg -s1 -e2

• “other_command”的标准输出被 shell／内核重定向至 selpg 的标准输入。将第 1 页到第 2 页写至 selpg 的标准输出（屏幕）
• 可见输出到了第144行

4. selpg -s1 -e2 input.txt >output.txt

• selpg 将第 1 页到第 2 页写至标准输出；标准输出被 shell／内核重定向至“output.txt"
  

5. selpg -s10 -e20 input.txt 2>error.txt

• selpg 将第 10 页到第 20 页写至标准输出（屏幕）；所有的错误消息被 shell／内核重定向至“error.txt”。因为我们的 input.txt 只有3页，所以会输出错误信息到 error.txt。请注意：在“2”和“>”之间不能有空格；

• 如果使用的是 selpg -s1 -e2 input.txt 2>error.txt，则会正常打印第1-2页（到144行），error.txt 里不含任何错误信息
  

6. selpg -s1 -e20 input.txt >output.txt 2>error.txt

• selpg 将第 1 页到第 20 页写至标准输出，标准输出被重定向至“output.txt”；selpg 写至标准错误的所有内容都被重定向至“error.txt”。
• 因为没有 20 页那么多，在 error.txt 会输出错误信息

7. selpg -s1 -e2 input.txt >output.txt 2>/dev/null

• selpg 将第 1 页到第 2 页写至标准输出（屏幕），标准输出被重定向至“output.txt”；selpg 写至标准错误的所有内容都被重定向至 /dev/null（空设备），意味着错误消息被丢弃了。

8. selpg -s10 -e20 input.txt >/dev/null

• selpg 将第 10 页到第 20 页写至标准输出，标准输出被丢弃；错误消息在屏幕出现。
  

9. selpg -s1 -e2 input.txt | wc

• selpg 的标准输出透明地被 shell／内核重定向，成为“other_command”的标准输入，第 1 页到第 2 页被写至该标准输入。这里的 other_command 是 wc，它会显示选定范围的页中包含的行数、字数和字符数。

10. selpg -s1 -e2 -l66 input.txt

• 通过 -l 指定每一页的行数，最后一行是代码的第132行

11. selpg -s1 -e2 -f input.txt

• 假定页由换页符定界。第 1 页到第 2 页被写至 selpg 的标准输出（屏幕）。通过 -f 表示每一页以 ’\f’ 为标志

• 最后一行是input.txt中第二个换页符的位置

所有指令都测试完毕，程序功能完成

④ 单元测试

• 如果说功能测试是站在用户的角度，从外部测试应用查看是否达到效果；那么单元测试则是站在程序员的角度，从内部测试应用
• 我们写好测试代码，对每个函数分别进行单元测试，代码如下：

package mainimport "testing"func Test_process_args(t *testing.T) {tests := []struct {name stringsa   *selpg_args}{}for _, tt := range tests {t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {tt.sa.process_args()})}
}func Test_process_input(t *testing.T) {tests := []struct {name stringsa   selpg_args}{}for _, tt := range tests {t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {tt.sa.process_input()})}
}func Test_usage(t *testing.T) {tests := []struct {name string}{{name: "Test_usage1"},{name: "Test_usage2"},}for _, tt := range tests {t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {usage()})}
}func Test_main(t *testing.T) {tests := []struct {name string}{}for _, tt := range tests {t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {main()})}
}

• 测试如下：

1）测试 process_agrs

2）测试 process_input

3）测试 usage

4）测试 main

5）测试全部

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