UNIX一般のシステムプログラミングについては『詳解UNIXプログラミング』という決定版がありますが、本書は Linux 固有の話題や POSIX の比較的新しい API が載っているところが異なります。

たとえば、前者になく本書にだけ載っている話題としては以下のようなものがあります。知らなかった話も多くて勉強になりました。

• posix_fadvise で I/Oのアクセスパターンのヒントを与える
• epoll でI/Oイベントを効率的に監視する
• Linux のI/Oスケジューラのアルゴリズム
• sched_setaffinity でプロセスを特定のCPUにバインドする
• shed_getschduler でスケジュールポリシーを変更する
• getxattr, setxattr でファイルの拡張属性を操作する
• inotify でファイルイベントを監視する
• /dev/full に書き込んで ENOSPC をテストする
• posix_memalign でアライメントを指定してメモリを確保する
• mlock, mlockall でアドレス空間の一部または全体を物理メモリにロックする
• mincore でメモリ領域が物理メモリにあるか調べる
• glibc の malloc に特有の関数 mallopt, mallinfo, etc.
• sigqueue でシグナルを送りつつデータも送る
• 素晴らしきかな sig_code の世界
• POSIX のクロックインタフェース (clock_*)
• POSIX のタイマーインタフェース (timer_*)
• GCC の拡張機能

前述の『詳解UNIXプログラミング』が個々のトピックを徹底的に掘り下げているのと比べると、本書の解説は比較的、簡素な部類に入ります。それから、本書は扱うトピックをプロセス、ファイル、シグナル、時間といった基本的なコンセプトに絞っているのも特徴です。

プロセス間通信、スレッド、ネットワークプログラミングといった高度なトピックは本書の対象外です。同様に、端末やモデムといった、今となっては重要性が薄れたトピックも省かれています。

まとめ

Linux のシステムプログラミングの基本、および、新しいシステムコールを活用した一歩進んだテクニックが学べる良書です。初心者もベテランもどちらも楽しめる内容だと思います。全体で380ページ程度と比較的コンパクトなので、気負わずに読めるところもポイントです。唯一気になったのは図が少ない点です。

ところで、日本語訳である本書にはたびたび訳注が登場します。原書には登場しない openat システムコールを紹介するなど、ためになる注が入っています（蛇足っぽいものもありますが）。

Linuxシステムプログラミング

posted with amazlet at 08.07.20

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• 必要な機能が足りていない
• デザインがださい
• そこらじゅう手を抜いている

プログラミングにおいてよくあるのが、まじめに実装していないクラスに Simple なんとかという名前をつけるパターンです。自らシンプルと名乗っているものには疑ってかかったほうがいいのかもしれません。

以上、シンプルな考察でした。

yak shaving は、以前に覚えた bikeshed と同じくらい便利そうな表現です。というもの、プログラムを書いていると yak shaving 的な状況がすぐに発生するためです。

たとえば、「Amazon のほしい物リストを CSV 形式に変換して Excel で読み込むプログラムがあったら便利かな」なんていう一見簡単そうなことをやろうとしても、次のような状況が発生するのは目に見えています。

「さーて、まずはほしい物リストのページをとってくるか」「うげ、SSLでログインが必要かよ」「えーと、SSLでページとってくるにはどうするんだっけ」「うわ、OpenSSL 入ってねー」「インストールインストール」「で、これ使って Basic 認証…、じゃねーし」「これPOSTで認証かよ、どうやるんだっけ、あー Cookie も使ってるのか」「こういうのってやるのなんかなかったけ」「Mechanize とかいうの使えばいいわけ。へーなるほど」「で、ようやくページゲット」「あれ、これ UTF-8 じゃないの? いまどき Shift_JISかよ...」「Shift_JIS を UTF-8 に変換するのどうやるんだっけ」「あー、なんかライブラリでできるのね。変換変換...」「うげー、全角の波線が半角チルダになっちまったよ。なんでやねん」「はあ、shift_jis と cp932 の変換テーブルは違うのか。さすが Wikipedia は役立つぜ、ところでジンバブエはどうなってるんだっけ」「なんかこの HTML ごちゃごちゃしてるなー。正規表現でうまくスクレイプできるんかな。って、メールアドレスの正規表現はこんなに長いのかよ。ああ、なんか他になかったっけ」「ナイスブログ発見、Scraper とかいうの使えばいいのか。やってみるかな」「で、これCSVにするのは、カンマいれればいいだけか」「と思ったら値段にカンマ入ってるし。余計なことするなよな、ようはダブルクオートすればいいのね」「と思ったら、今度は本のタイトルにダブルクオート入ってるし、勘弁してほしいし」「やれやれ、なんか CSV にまで RFC あるのかよ」「ってこれやっても Excel でやっぱ読めねーし。いってよしすぎる」「そういや、最近の Excel って XML 読み込めなかったっけ。どういうフォーマットだろう、こっちでいくかなー」「で、XMLの処理ってどうやるんだ。んー、 libxml とかいうのが必要なの？うげ、やっぱ入ってないし」「インストールインストール」「うわ、パッケージのバージョン古くてなんか動かない問題発生！」「自分でビルドするか。やな予感するなー」「うわ、やっぱビルドエラー！」「libtool 入れろってなんなのよ」「しかも libtool 入れてもコンパイルエラーで止まっちゃうし」「これって gcc のバージョンが古いってこと？」「gcc 入れるか」「ってサイト、ダウンしてるし」「そろそろブログでもチェックするかな、って、なんでこれが 600 ブックマーク超えてるの？」

実際のところ、プログラムを書き始めてから今にいたるまで、年がら年中こんなようなことをやっているわけで、my life is yak shaving という感じであります。

そう感じるのはめずらしくないようで、 Joi Ito 氏は "Acutally, my whole life is just one big yak shaving exercise." と言っています。なんだか yak shaving という言葉だけで人生の問題のほとんどを説明できるような気がしてきました。

まとめ

2007年に書いた記事は、この記事を含めて41本でした。はてなブックマークでの人気記事は次の通りです。

1. スクリプト言語用のデバッガの使い方 - Ruby, Python, Perl
2. JavaScript でソートアルゴリズムを可視化
3. 年を取ると環境設定がどうでもよくなる現象
4. C++と Pthreads でミニマルなHTTPサーバを書く
5. 浮動小数点演算ではまった話
6. Dependency Injection の基本的なアイディア

文字の名前を取得する

文字の名前を取得することができます。Unicode の文字にはすべて一意の名前がつけられています。ソースコード内で Unicode のコードポイントを使うときは U+20AC (EURO SIGN) などとコメントをつけておくと便利でしょう。

>>> unicodedata.name(u'A')
'LATIN CAPITAL LETTER A'
>>> unicodedata.name(u'あ')
'HIRAGANA LETTER A'

文字の名前から文字を取得する

逆に名前から文字を取得することもできます。

>>> unicodedata.lookup('LATIN CAPITAL LETTER A')
u'A'
>>> unicodedata.lookup('HIRAGANA LETTER A')
u'\u3042'

文字の幅を調べる

文字に対し文字の幅が半角か全角か調べることができます。Unix の端末上で動くツールを作るときに重宝しそうです。

>>> unicodedata.east_asian_width(u'Ａ')  # 全角のA
'F'
>>>  unicodedata.east_asian_width(u'ｱ')  # 半角のア
'H'
>>> unicodedata.east_asian_width(u'あ')
'W'
>>> unicodedata.east_asian_width(u'A')  # ASCII のA
'Na'
>>> unicodedata.east_asian_width(u'Ⅳ')
'A'
>>> unicodedata.east_asian_width(u'\u0E20')  # タイ語の文字
'N'

east_asian_width() の返り値は UAX #11: East Asian Width の定義に対応しています。

• F - East Asian Full-width
• H - East Asian Half-width
• W - East Asian Wide
• Na - East Asian Narrow (Na)
• A - East Asian Ambiguous (A)
• N - Not East Asian

文字の数値を調べる

文字が数字の場合、その数値を調べることができます。decimal ⊂ digit ⊂ numeric の順に集合が大きくなります。

>>> unicodedata.decimal(u'3')  # decimal
3
>>> unicodedata.digit(u'\u2462')  # ③ digit
3
>>> unicodedata.numeric(u'\u215b')  # 1/8 numeric
0.125
>>> unicodedata.numeric(u'Ⅳ')  # これも numeric
4.0
>>> unicodedata.numeric(u'三', False)  # 漢数字はない
False

文字の種類を調べる

小文字、大文字などの文字の種類を調べることができます。詳しい分類は Unicode Character Database のページに解説されています。

>>> unicodedata.category(u'a')  # Letter, Lowercase
'Ll'
>>> unicodedata.category(u'A')  # Letter, Uppercase
'Lu'
>>> unicodedata.category(u'あ')  # Letter, Other
'Lo'

その他

この他にも unicodedata モジュールはテキストの正規化や合字 (combining character) のクラスの取得などといったことができます。詳しくはunicodedata モジュールのマニュアルを参照してください。

htmlentitydefs モジュール

htmlentitydefs は unicodedata とは別のモジュールですが、合わせて使うと便利なので、ついでに紹介します。このモジュールは HTML の実体文字参照 (character entity reference) に関する3つの辞書を提供しています。entitydefs は ISO-8859-1 の文字を返すので Unicode 処理では次の2つを使います。

# コードポイントから名前を取得
>>> htmlentitydefs.codepoint2name[0x20ac]
'euro'

# 名前からコードポイントへ
>>> '%x' % htmlentitydefs.name2codepoint['euro']
'20ac'

まとめ

Python の unicodedata および htmlelementdefs モジュールについて紹介しました。どちらも Unicode テキスト処理のさまざまな場面で役立ちそうです。

  if (strchr("+-*/", c)) {  // c は四則演算の記号かな?
    ...
  }

この if 文は c が + - * / のいずれかの場合に条件が真となり、ブロック中が実行されます。…と、思いきや、実は条件が真になるケースがもうひとつありました。c が '\0' の場合です。

まさかと思って手元の Linux の man を見ると、文字列の終端のナル文字 ('\0') の扱いは明記されていません。

The strchr() function returns a pointer to the first occurrence of the character c in the string s.

そこで The Single Unix Specification のマニュアルの strchrの項を見てみると、次のように記述されていました。

The strchr() function shall locate the first occurrence of c (converted to a char) in the string pointed to by s. The terminating null byte is considered to be part of the string.

というわけで、文字列の末尾の '\0' は文字列の一部とみなされるようです。strchr() を使って文字の種類を検査するコードは結構あると思うのですが、上のように書くと、 '\0' はすべて検査を通ってしまいます。これはなかなか厄介なバグの元になりそうです。

C++ で std::string を使っている場合は、 s.find_first_of("+-*/") != string::npos が使えます。

まとめ

strchr() が文字列終端のナル文字を含めて探索するということを今頃になって知りました（常識かもしれませんが）。単純そうに見える関数でもなかなか奥が深いものです。ちなみに、The Single UNIX Specification のマニュアルを読むには Firefox の SUSv3検索プラグインが便利です。

基本的な事柄

• 絞り優先モード
• だいたい絞り優先モードで撮っています。開放（絞っていない状態）だとシャッター速度が速く、ピントより奥と手前がぼけます。反対に、絞るとシャッター速度が遅くなって、前後ともにシャープになります。『カメラのしくみ』にしくみが載っています。
• シャッター速度
• よ く、「1 / 焦点距離(35mm換算)」が手ぶれせずに撮れるシャッター速度の限界の目安と言われています。どのくらい当てになる目安か不明ですが、手ぶれ補正機能のない E-330 では 1/2, 1/4 秒といったシャッター速度ではどんな焦点距離でも手ぶれしてしまいます。手ぶれ補正が強力な E-510 などのカメラではそんなシャッター速度でも広角なら結構撮れてしまうようです。
• 焦点距離（画角）
• 広角だと広く撮れる、望遠だと遠くが撮れる、というのはわかりやすいのですが、広角だと奥行きが出て、望遠だと奥行きが圧縮される、ということはデジイチを買った後で知りました。近くのものを広角で撮ると遠近感が強すぎてゆがんで見えることがあります。この特徴をわざと利用して超広角で犬の顔のアップを撮った写真をよく見かけます。
• ホワイトバランス
• 後述の「白い紙でホワイトバランス設定」はちょっと面倒なので、普段は「オート」「太陽光」「電球」くらいを使い分けています。E-330 には「蛍光灯」のモードは三種類あるのですが、それぞれがどういう特徴なのかよくわからないので使っていません（オートまかせ）。ホワイトバランスをわざとずらして食べ物をおいしそうに見せる、といった使い方もできます。
  
• ISO感度
• 暗いところでは ISO感度を上げるとシャッター速度を速くすることができます。その代わりノイズが多くなります。最初は ISO 800 や 1600 を使うのは躊躇していましたが、ぶれた写真よりはノイズの方がましなので、あまり気にせずに上げています。
  
• 露出補正
• カメラの自動露出はいつもばっちりというわけではないので、仕上がりを見てちょっと暗すぎ、明るすぎ、というときは露出補正をかけて撮り直しています。あるいは、意図的に露出補正をかけて明るくしたり、暗くして雰囲気を出すといった使い方もできます。
  

小技

• 白い紙でホワイトバランス設定
• 白い紙を使ってホワイトバランスを設定する機能です。暗い店内など、特に室内で効果抜群です。オリンパスのカメラではこの機能は「ワンタッチホワイトバランス」と呼ばれています。メーカーごとにいろいろな名称があるようです。
• 日中シンクロ
• 逆光が強く、被写体の顔が影で暗くなっているときに、正面から適度にフラッシュをあててやると影を打ち消すことができます。あまり使っていなかった内蔵フラッシュはこの用途のためにだいぶ使うようになりました。
  
• 2秒タイマー
• 三脚使用時などに、2秒タイマーを使うとシャッターを押すときの振動を避けることができます。三脚がないときはその辺の適当なものの上に乗せて固定したりします。
  
• ローキー・ハイキー
• E-330 にはローキー・ハイキーという設定項目があります（他のカメラにも同じような機能があると思います）。ローキーを選択すると、暗めの部分が強調され、ハイキーを選択すると明るい部分が強調されます。ハイキーを使って食べ物を明るく撮ったり、ローキーを使って空の色を深くしたりといったことができます。

小物

• PLフィルタ
• 偏光をカットするフィルタです。水面やショーウィンドーなどの反射を抑制できるほか、空の青を強調する効果もあります。風景を撮るときによく使っています。14-54mm のズームレンズ用に径が 67mm のものを買いました。これまでに買った中で一番満足度が高い小物です。
  
• 水準器（レベラー）
• カメラの水平を調べる道具です。水平線をまっすぐ水平に撮りたいときに活躍します。カメラ上部のホットシューのところに取り付けられるものがビックカメラなどで売っています 。カメラによってはファインダーのスクリーンをグリッドつきのものに交換できるので、水準器よりその方が便利そうです。
• ミニ三脚
• 小さい三脚です。デジカメWatchに紹介されていた ULTRA MAXi mini を買ってみました。室内でマクロ撮影したり、旅先で記念撮影をしたりといったときに活躍しています。
• レンズつきアイカップ
• E-330 のファインダーは小さい・暗いと不評です。そこで、ファインダーの小ささを改善しようと思い、レンズつきアイカップ ME-1 を導入してみました。個人的には効果は気持ち程度という感じでした。見た目がなんとなくかわいくなった気はします。

まとめ

以上、にわかな奴ほど語りたがるでした。