C语言编程实现Linux命令——who

2022-10-30 21:11:21

C语言编程实现Linux命令——who

实践分析过程

who命令是查询当前登录的每个用户，它的输出包括用户名、终端类型、登录日期及远程主机，在Linux系统中输入who命令输出如下：
我们先man一下who，在帮助文档里可以看到，who命令是读取/var/run/utmp文件来得到以上信息的。
我们再man一下utmp，知道utmp这个文件，是二进制文件，里面保存的是结构体数组，这些数组是struct utmp结构体的。

struct utmp {

    short   ut_type;

    pid_t   ut_pid;

    char    ut_line[UT_LINESIZE];

    char    ut_id[4];

    char    ut_user[UT_NAMESIZE];

    char    ut_host[UT_HOSTSIZE];

    struct {

        int32_t tv_sec;

        int32_t tv_usec;

    } ut_tv;  

    /***等等***/

};

要实现who只需要把utmp文件的所有结构体扫描过一遍，把需要的信息显示出来就可以了，我们需要的信息有ut_user、ut_line、ut_tv、ut_host。
老师给的初始代码：who1.c运行结果如下：
需要注意的是utmp中所保存的时间是以秒和微妙来计算的，所以我们需要把这个时间转换为我们能看懂的时间，利用命令man -k time | grep 3搜索C语言中和时间相关的函数：
经过搜索发现了一个ctime()函数，似乎可以满足我们的需求，于是对代码中关于时间的printf进行修改：

printf("%s",ctime(&utbufp->ut_time));

编译运行发现出来的结果虽然已经转换成了我们能看懂的时间格式，但是很明显这个时间是错的：
搜索一下ut_time这个宏，发现它被定义为int32_t类型：
但是ctime()函数中要求参数的类型是time_t类型，所以重新定义一下类型，编译运行之后，发现时间已经改成了正确的，但是发现()中的内容被换行了，猜想ctime()函数的返回值可能自动在最后补了一个字符\n：
一开始想通过\r\b来实现“退行”，但实践后发现并不可取，最后考虑到直接修改字符串中最后一个字符为\0，让其字符串结束，使输出达到与系统who命令一样的效果，即在输出语句前添加如下代码：

cp[strlen(cp)-1] = '\0'

最后编译执行效果，发现解决了该问题：
虽然能看出基本上和who指令的执行结果一致，但是并非完全一样，主要在两点，第一是时间格式不一样，第二个是比who执行的结果多了几条，需要注意的是utmp中保存的用户，不仅仅是已经登陆的用户，还有系统的其他服务所需要的“用户”，所以在显出所有登陆用户的时候，应该过滤掉其他用户，只保留登陆用户。我们可以通过ut_type来区别，登陆用户的ut_type是USER_PROCESS。
先用if语句对执行结果进行过滤，效果如下：
接着解决时间格式问题，利用man命令收到了两个非常有用的函数：localtime()和strftime()，localtime()是把从1970-1-1零点零分到当前时间系统所偏移的秒数时间转换为本地时间，strftime()则是用来定义时间格式的，如：年-月-日，利用这两个函数对时间进行修改后，结果显示终于和系统中who命令一模一样：
最终完整的代码如下：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <utmp.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <time.h>

#define	SHOWHOST	

void show_time(long timeval){

	char format_time[40];

        struct tm *cp;

        cp = localtime(&timeval);

        strftime(format_time,40,"%F %R",cp);

        printf("%s",format_time);

}  

int show_info( struct utmp *utbufp )

{

	if(utbufp->ut_type == USER_PROCESS){

	printf("%-8.8s", utbufp->ut_name);

	printf(" ");

	printf("%-8.8s", utbufp->ut_line);

	printf("     ");

	show_time(utbufp->ut_time);

	printf(" ");

#ifdef	SHOWHOST

	printf("(%s)", utbufp->ut_host);

#endif

	printf("\n");

	}

	return 0;

}

int main()

{

	struct utmp	 current_record;

	int		utmpfd;

	int		reclen = sizeof(current_record);

	if ( (utmpfd = open(UTMP_FILE, O_RDONLY)) == -1 ){

		perror( UTMP_FILE );

		exit(1);

	}

	while ( read(utmpfd, &current_record, reclen) == reclen )

		show_info(&current_record);

	close(utmpfd);

	return 0;

}

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