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--- informatica:sol:laboratorio16:esercitazionib:esercitazione2 [25/02/2016 alle 11:20 (9 anni fa)] – creata Susanna Pelagatti
+++ informatica:sol:laboratorio16:esercitazionib:esercitazione2 [03/03/2016 alle 08:23 (9 anni fa)] (versione attuale) – [Esercizio 1: preprocessing, compilazione e linking] Susanna Pelagatti
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-Dove si sperimenta qualche tool e si approfondiscono alcune caratteristiche del C sequenziale: errno, perror ...
+Dove si sperimenta qualche tool e si approfondiscono alcune caratteristiche del C sequenziale: errno, perror creazione di librerie e generazione di numeri casuali
-===== Esercizio 1: preprocessing, compilazione e linking =====
+===== Esercizio 1: Preprocessing, compilazione e linking =====
 Seguire l'esempio dei lucidi visti nella lezione di proprocessing, compilazione e linking verificando i vari passi utilizzando il programma esempio presentato ed i comandi descritti nei  {{:informatica:sol:laboratorio15:esercitazionib:c006prepcomplinkong.pdf|lucidi presentati a lezione}}
+===== Esercizio 2: Creare ed usare una libreria di liste =====
+Realizzare una libreria che fornisce le operazioni su liste implementate negli esercizi 2 e 3 dell'[[informatica:sol:laboratorio16:esercitazionib:esercitazione1|esercitazione 1.]]
+In C tipicamente per realizzare una libreria si difinisce un file ''.h'' con i prototipi ed i tipi messi a disposizione dalla libreria e si fornisce il codice pre-compilato in un opportuno file di libreria ''.a''.
+Nel nostro caso l'header si chiamera' ''lista.h'' e la libreria si chiamera' ''libList.a''.
+Procedere nel modo seguente:
+  * Definire un file ''lista.h'' che contiene i tipi ed i prototipi delle funzioni implementate
+  * Definire un file ''lista.c'' che contiene il codice che implementa le funzioni.
+  * Generare il modulo oggetto ''lista.o'' da inserire nella libreria con il comando ''gcc'' come segue
+<code>
+$ gcc -Wall -pedantic -c lista.c
+</code>
+  * Creare la libreria con i lcomando ''ar'' come segue
+<code>
+$ ar -r libList.a lista.o
+</code>
+Quando la creazione e' andata a buon fine creare un file ''main.c'' che contenga uno dei main di test sviluppati negli esercizi precedenti e compilarlo utilizzando la libreria. In particolare :
+  * il main di test dovra' includere il file ''lista.h''
+  * in fase di compilazione utilizzare la libreria sviluppata con
+<code>
+$ gcc -Wall -pedantic main.c -lList -L.
+</code>
+dove l'opzione ''-l'' indica il nome della libreria da usare in fase di linking e l'opzione ''-L'' specifica la directory dove cercarla (oltre alle directory standard tipo ''/usr/lib'').
+.
+===== Esercizio 3: Manipolare ''errno'' e uso di ''perror()'' =====
+In C, la maggior parte delle funzioni di libreria che segnalano un errore settano anche la variabile globale ''errno'' con dei codici definiti da diversi standard. I codici sono valori interi, definiti da opportune macro. Per vadere il loro valore eseguire
+<code>
+bash$ man errno
+</code>
+Dopo l'esecuzione di una funzione di libreria che imposta ''errno'' e' possibile chiamare la funzione di libreria ''perror()'' che ispeziona il valore di ''errno'' e trasforma il valore numerico in un messaggio testuale comprensibile all'utente (vedere ''man perror'' per il suo uso).
+E' possibile manipolare ''errno'' da programma includendo l'header ''errno.h'' con
+<code c>
+#include <errno.h>
+</code>
+L'esercizio richiede di essegnare a errno i valori ''EINTR EPERM EBUSY'' e stampare i corrispondenti messaggi di errore usando ''perror()''.
+===== Esercizio 4: Generazione numeri casuali con ''rand()'' ed ''srand()'' =====
+Generare ''N'' numeri casuali interi nell'intervallo ''[0,K-1]'' utilizzando le funzioni ''rand()'' ed ''srand()''. N e K sono definiti con delle opportune ''#define''. Per ''N==100'' e ''K==4'' eseguire quanto segue.
+   * Calcolare il numero di occorrenze ''c_i'' di ciascun intero ''i'' nell'intervallo ''[0,K-1]''e stamparle sullo standard output
+  *     Per ogni ''i'' calcolare la percentuale di occorrenze sulle occorrenze totali (''c_i'' diviso ''N'') e stamparle sullo standard output
+  *  Esaminare le occorrenze degli interi nell'intervallo e verificare che sono piuttosto vicine fra di loro
+  *  Che distribuzione hano i numeri generati ?
+===== Esercizio 5: Generazione numeri casuali con ''rand_r()'' =====
+Ripetere l'esecizio 4 utilizzando la funzione ''rand_r()''. A che serve questa funzione ? Quali sono le principali differenze ? (//Suggerimento//: partire dall'analisi accurata del ''man'')
+===== Esercizio 6: Verificare gli accessi in memoria: valgrind =====
+Verificare la correttezza degli accessi ai puntatori compiuti dalle funzioni su liste di interi della libreria libList.a utilizzando ''valgrind''.
+Questo strumento permette fra l'altro di capire se tutte le variabili sono inizializzate prima del loro uso, se accediamo a memoria gia' deallocata o mai allocata e situazioni similari
+Per fare questo procedere come segue:
+  * compilare il file da verificare con opzione ''-g'' per includere le informazioni di debugging. Ad esempio se il mio file si chiama ''main.c'' posso compilare con
+<code>
+bash$ gcc -Wall -pedantic -g -o prova main.c
+</code>
+  * eseguire
+<code>
+bash$ valgrind ./prova
+</code>
+in questo modo, a schermo verranno riportare le infrazioni rilevate. Ad esempio, //invalid read// o //invalid write// sono accessi in lettura o scrittura a memoria non allocata o gia' deallocata.
+===== Esercizio 7: Ancora su -- Preprocessing, compilazione e linking =====
+) Compilare ed eseguire il seguente programma:
+<code c>
+#include <stdio.h>
+#include <math.h>
+int main (void) {
+  double x=3.0;
+  printf("Radice = %f\n",sqrt(x));
+  return 0;
+}
+</code>
+salvato nel file //ff.c// con
+<code>
+gcc -Wall -pedantic ff.c
+</code>
+Chi segnala un errore? E' fallita la fase di preprocessing, la compilazione o il linking? Cosa contine il modulo oggetto se specifico l'opzione -c? Come si risolve il problema?
+) Cosa accade se eliminiamo la linea
+<code c>
+#include <math.h>
+</code>
+? A questo punto cosa va storto? Sapete interpretare i messaggi a video e stabilire chi li ha scritti e perche'? Viene generato l'eseguibile?
+) Generare il modulo oggetto con
+<code>
+gcc -Wall -pedantic -c ff.c
+</code>
+Utilizzare //objdump, nm, readelf// per capire cosa contengono la tabella di rilocazione, la tabella dei simboli esportati ed esterni, le sezioni data, BSS e codice. (utilizzare il man e cercare su google).
+) Usare l'opzione //-E// e la //-S// del gcc: che cosa succede? Cosa accade specificando il flag -g assieme a -S?
+===== Esercizio 8: Macro con parametri, macro SOMMA =====
+Usare le macro con parametri per definire una macro che somma (operatore +) i propri argomenti
+<code c>
+#define SOMMA(X,Y,Z) ......
+</code>
+e testarla in un opportuno main. Valutare le differenze con una funzione di prototipo
+<code c>
+int SOMMA(int X,int Y, int Z);
+</code>
+===== Esercizio 9: Macro con parametri, macro FATTORIALE =====
+Scrivere una macro con parametri che calcoli il fattoriale di un numero N, passato come parametro e ne stampi il risultato. Ad esempio, posso utilizzare la macro per calcolare il fattoriale di 4+1 con
+<code c>
+FATTORIALE(4+1)
+</code>
+La macro non deve fare assunzioni su come verranno passati i parametri.
+Che accade annidando due chiamate della macro? Ad esempio
+<code c>
+FATTORIALE(FATTORIALE(4+1))
+</code>