Εργαστήρια - Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

Εργαστήριο #0: Καλημέρα Κόσμε! Εισαγωγή και Χρήσιμες Εφαρμογές

Στόχοι

Μετά το εργαστήριο αυτό θα μπορείτε:

Προαπαιτούμενα: Κανένα - αυτό είναι το πρώτο εργαστήριο.

Αρχεία που θα φτιάξετε: hello.c, about.c, overflow.c

Η τεχνολογία συνεχίζει να εξελίσσεται με γοργούς ρυθμούς

A man is only as good as his tools. – Emmert Wolf

Καλωσήρθατε στο εργαστήριο! Σκοπός των πρώτων συναντήσεών μας είναι η εξοικείωση με τα βασικά εργαλεία του μαθήματος.

Το υλικό των εργαστηρίων είναι αποτέλεσμα προσπάθειας πολλών και εξαίρετων συνεργατών. Θερμές ευχαριστίες στους Δημήτρη Ψούνη (ο οποίος έχει και εξαιρετικό κανάλι με εκπαιδευτικό υλικό), Στέφανο Σταμάτη, Νίκο Ποθητό, Μάνο Καρβούνη, Γιώργο Καστρίνη, Βασίλη Αναστασίου, Γιώργο Σπύρου και στον Δρ. Ιωάννη Χαμόδρακα για τη συνεισφορά τους. Το υλικό των φυλλαδίων είναι βασισμένο στο αντίστοιχο υλικό που αναπτύχθηκε για το μάθημα από τον καθηγητή Παναγιώτη Σταματόπουλο τον οποίο ευχαριστούμε θερμότατα.

Περιεχόμενα

Βήμα 1: Το ακαδημαϊκό σας email (webmail)

If you just communicate, you can get by. But if you communicate skillfully, you can work miracles. – Jim Rohn

Το webmail είναι ένα περιβάλλον διαχείρισης της ηλεκτρονικής μας αλληλογραφίας μέσω ιστοσελίδας για το email που έχουμε από τη σχολή. Εδώ θα δούμε πώς μπορούμε να στείλουμε ένα μήνυμα, να διαβάσουμε τα μηνύματα που λαμβάνουμε και να απαντήσουμε σε αυτά.

Σύνδεση (Login)

Ενώ είμαστε συνδεδεμένοι στο Internet, ανοίγουμε ένα παράθυρο φυλλομετρητή (browser - Firefox, Chrome, Brave ή ακόμα και Lynx αν είστε γενναία παιδιά) και πληκτρολογούμε την διεύθυνση http://webmail.noc.uoa.gr, οπότε και εμφανίζεται στην ιστοσελίδα η προτροπή για εισαγωγή των στοιχείων μας.

Η σελίδα εισόδου του webmail με τα πεδία ονόματος χρήστη και κωδικού

Πληκτρολογούμε το όνομα χρήστη sdiXXYYYYY και τον κωδικό μας και πατάμε το κουμπί «Σύνδεση» (δεν έχετε λογαριασμό ακόμα; ακολουθήστε τις οδηγίες εδώ).

Στο πάνω μέρος της οθόνης εμφανίζεται ένα σύνολο από εικονίδια, που αντιστοιχούν στις διαθέσιμες επιλογές για την διαχείριση της ηλεκτρονικής μας αλληλογραφίας.

Η μπάρα εικονιδίων του webmail με τις επιλογές διαχείρισης αλληλογραφίας

Στο κάτω μέρος της σελίδας υπάρχει μία λίστα με τα μηνύματα του ηλεκτρονικού μας ταχυδρομείου. Θα δούμε σε επόμενη ενότητα, πώς μπορούμε να τα διαχειριστούμε.

Με την επιλογή «Σύνθεση» μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα νέο μήνυμα. Πατώντας το κουμπί εμφανίζεται ένα νέο παράθυρο (βλέπε επόμενη οθόνη) στο οποίο συμπληρώνουμε το μήνυμά μας:

Το παράθυρο σύνθεσης νέου μηνύματος με τα πεδία Προς, Κοινοποίηση και Θέμα

Αφού συμπληρώσουμε όσα από τα παραπάνω στοιχεία μας ενδιαφέρει, πατάμε το κουμπί «Αποστολή».

Ανάγνωση Εισερχόμενης Αλληλογραφίας

Η λίστα των εισερχόμενων μηνυμάτων

Για να διαβάσουμε ένα εισερχόμενο μήνυμα, κάνουμε κλικ στο θέμα του, οπότε και εμφανίζεται το μήνυμα σε αναλυτική μορφή.

Ένα ανοιγμένο μήνυμα με τις επιλογές Απάντηση, Προώθηση και Διαγραφή

Εδώ υπάρχουν οι διαθέσιμες επιλογές, από τις οποίες πιο ενδιαφέρουσες είναι οι εξής:

Μόλις ολοκληρώσουμε τη διαχείριση της ηλεκτρονικής μας αλληλογραφίας, πατάμε το κουμπί «Αποσύνδεση» που βρίσκεται στο πάνω μέρος της οθόνης, ώστε να αποσυνδεθούμε από την εφαρμογή.

Εναλλακτικά, για να διαχειρίζεστε την ηλεκτρονική αλληλογραφία σας, μπορείτε να εγκαταστήσετε στον προσωπικό σας υπολογιστή ένα πρόγραμμα-πελάτη ηλεκτρονικής αλληλογραφίας (mail client), όπως, για παράδειγμα, το Thunderbird (http://www.mozilla.org/el/thunderbird/). Θα πρέπει στο πρόγραμμα αυτό να ορίσετε κάποιες παραμέτρους, ώστε να είναι σε θέση να διαχειρίζεται την ηλεκτρονική σας αλληλογραφία (παραλαβή και αποστολή μηνυμάτων). Αναλυτικές οδηγίες μπορείτε να βρείτε στον σύνδεσμο http://www.noc.uoa.gr/hlektroniko-taxydromeio/ry8miseis.html.

Βήμα 2: Το φόρουμ του μαθήματος (Piazza)

Όπως ίσως ακούσατε - αν παρευρεθήκατε στην 1η διάλεξη - στο μάθημα υπάρχει ηλεκτρονικό φόρουμ συζήτησης, μέσω του οποίου ενημερωνόμαστε για τις ανακοινώσεις του μαθήματος, κάνουμε απορίες ή ανταλλάσσουμε απόψεις γενικά για θέματα προγραμματισμού και ό,τι άλλο σχετικό με το μάθημα.

Στην ενότητα αυτή θα δούμε πώς μπορούμε να γραφτούμε στο φόρουμ του μαθήματος. Ανοίγουμε έναν browser και πληκτρολογούμε την ηλεκτρονική διεύθυνση της σελίδας του μαθήματος:

https://progintro.github.io

Στην ενότητα «Επικοινωνία» επιλέγουμε το σύνδεσμο για την εγγραφή στο Piazza

Η ενότητα «Επικοινωνία» της σελίδας του μαθήματος με τον σύνδεσμο για το Piazza

Στη σελίδα του Piazza επιλέγουμε το “Join as: student” και πατάμε το “Join Classes” στο κάτω μέρος της φόρμας.

Η φόρμα εγγραφής του Piazza με επιλεγμένο το «Join as: student»

Στην επόμενη σελίδα συμπληρώνουμε το ακαδημαϊκό μας email και πατάμε “Submit Email”.

Η φόρμα του Piazza για την καταχώριση του ακαδημαϊκού email

Από το webmail ανοίγουμε το email που θα έχει έρθει από το Piazza και αντιγράφουμε το activation code που υπάρχει σε αυτό.

Το email του Piazza που περιέχει τον κωδικό ενεργοποίησης

Συμπληρώνουμε το activation code στη σελίδα του Piazza και πατάμε το “Submit Code”.

Η φόρμα του Piazza για την εισαγωγή του κωδικού ενεργοποίησης

Στην επόμενη σελίδα συμπληρώνουμε το πλήρες ονοματεπώνυμο μας, δύο φορές τον κωδικό πρόσβασης που θα έχουμε για να συνδεόμαστε στο Piazza, κάποια στοιχεία για τις σπουδές μας, επιλέγουμε τη συμφωνία με τους όρους χρήσης της υπηρεσίας και τέλος πατάμε το “continue”.

Η φόρμα συμπλήρωσης ονοματεπωνύμου, κωδικού πρόσβασης και στοιχείων σπουδών

Έπειτα επιλέγουμε το “Don’t join the network”.

Η προτροπή του Piazza με επιλεγμένο το «Don't join the network»

Πλέον ο λογαριασμός μας στο Piazza είναι έτοιμος!

Μπορούμε να επιλέξουμε τα μηνύματα από τη λίστα στα αριστερά για να τα δούμε, να απαντήσουμε στο κάτω μέρος σε κάποιο από αυτά, ή να στείλουμε κάποιο νέο από την επιλογή “New Post” που βρίσκεται στο πάνω μέρος της λίστας.

Το περιβάλλον Q&A του Piazza: η λίστα μηνυμάτων αριστερά, το επιλεγμένο μήνυμα δεξιά και το κουμπί «New Post» επάνω

Πώς μπορούμε να κάνουμε ερωτήσεις με τρόπο που βελτιστοποιεί την πιθανότητα του να πάρουμε απάντηση; Μπορείτε να βρείτε έναν χρήσιμο οδηγό εδώ.

Βήμα 3: Ο λογαριασμός σας στο GitHub

Talk is cheap. Show me the code. – Linus Torvalds

Στο μάθημα θα χρησιμοποιήσουμε το git, ένα εργαλείο που μας βοηθάει στη διαχείριση των εκδόσεων του πηγαίου κώδικα των προγραμμάτων που γράφουμε, καθώς και την υπηρεσία GitHub, ένα on-line αποθετήριο για το git που είναι ελεύθερα διαθέσιμο. Εδώ θα φτιάξουμε τον λογαριασμό μας· στο Βήμα 9 θα τον συνδέσουμε με τον λογαριασμό μας στο εργαστήριο.

Για να αποκτήσουμε λογαριασμό στην υπηρεσία GitHub (αν δεν έχουμε ήδη) θα πρέπει να πραγματοποιήσουμε εγγραφή. Ανοίγουμε έναν browser και πληκτρολογούμε τη διεύθυνση: https://github.com/join

Στη φόρμα που θα εμφανιστεί συμπληρώνουμε τα στοιχεία μας, λύνουμε το πρόβλημα επιβεβαίωσης που θα μας ζητηθεί και πατάμε Create account. Το όνομα χρήστη (username) που θα διαλέξουμε θα εμφανίζεται στις διευθύνσεις όλων των repositories μας (https://github.com/YourGitHub/...), οπότε καλό είναι να είναι κάτι σύντομο που θα θέλουμε να κρατήσουμε.

Η φόρμα δημιουργίας λογαριασμού στο GitHub

Στη συνέχεια θα μας αποσταλεί ένα επιβεβαιωτικό email στη διεύθυνση που δηλώσαμε με έναν κωδικό επιβεβαίωσης τον οποίο θα πρέπει να εισάγουμε για να ολοκληρωθεί η δημιουργία του λογαριασμού μας.

Η φόρμα του GitHub για την εισαγωγή του κωδικού επιβεβαίωσης

Όταν εισάγουμε τον κωδικό επιβεβαίωσης ολοκληρώνεται η διαδικασία και ο λογαριασμός μας στο GitHub είναι έτοιμος προς χρήση.

Βήμα 4: Ο λογαριασμός σας στο εργαστήριο (Linux)

All the best people in life seem to like LINUX. – Steve Wozniak

Το Τμήμα παρέχει σε κάθε φοιτητή, λογαριασμό για την πρόσβαση στα μηχανήματα του εργαστηρίου Linux. Για να μπορέσουμε να χρησιμοποιήσουμε το λογαριασμό αυτό, θα πρέπει να τον ενεργοποιήσουμε ορίζοντας έναν κωδικό με τον οποίο θα συνδεόμαστε. Αυτή η διαδικασία μπορεί να γίνει μέσω της ιστοσελίδας https://account.di.uoa.gr/

Ανοίγουμε ένα παράθυρο φυλλομετρητή (browser) σε ανώνυμη περιήγηση και πληκτρολογούμε την παραπάνω διεύθυνση. Στη συνέχεια συνδεόμαστε στην υπηρεσία με τον ακαδημαϊκό μας λογαριασμό.

Η σελίδα account.di.uoa.gr με τα στοιχεία του λογαριασμού μας

Αφότου συνδεθούμε και μας δείξει τα στοιχεία μας, επιλέγουμε το μπλε κουμπί με το λουκέτο.

Το μπλε κουμπί με το λουκέτο για την αλλαγή κωδικού

Στην σελίδα που θα ανοίξει ορίζουμε τον κωδικό με τον οποίο θα συνδεόμαστε στο λογαριασμό μας για το εργαστήριο linux. Πρέπει να τον πληκτρολογήσουμε δύο φορές και να πατήσουμε Αποθήκευση. Μπορούμε να επιλέξουμε οτιδήποτε θέλουμε, αρκεί να πληροί όλους τους κανόνες που αναφέρονται πιο κάτω στην ίδια σελίδα.

Η φόρμα ορισμού κωδικού με τους κανόνες που πρέπει να πληροί

Αν ο κωδικός που πληκτρολογήσαμε πληροί όλους τους κανόνες, η εφαρμογή μας ενημερώνει ότι η διαδικασία ολοκληρώθηκε με επιτυχία. Πατάμε Αποσύνδεση και κλείνουμε αυτό το παράθυρο περιήγησης.

Το μήνυμα επιτυχούς αλλαγής του κωδικού

Αν ο κωδικός που πληκτρολογήσαμε δεν πληρούσε κάποιον από τους κανόνες, θα εμφανιστεί αντίστοιχο μήνυμα σφάλματος και θα πρέπει να δοκιμάσουμε ξανά με διαφορετικό κωδικό που να τους πληροί.

Το μήνυμα σφάλματος όταν ο κωδικός δεν πληροί τους κανόνες

Μπορούμε να επαναλάβουμε την ίδια διαδικασία και να ορίσουμε νέο κωδικό ανά πάσα στιγμή, είτε σε περίπτωση που ξεχάσουμε, είτε όταν θέλουμε να αλλάξουμε τον κωδικό για το λογαριασμό μας στα μηχανήματα του εργαστηρίου linux του τμήματος.

Βήμα 5: Απομακρυσμένη σύνδεση (ssh)

Το SSH (Secure Shell) είναι ένα πρωτόκολλο δικτύου που επιτρέπει την ασφαλή απομακρυσμένη σύνδεση και διαχείριση ενός υπολογιστή ή server μέσω κρυπτογραφημένης επικοινωνίας. Χρησιμοποιείται από μηχανικούς λογισμικού για τη διαχείριση servers, τη μεταφορά αρχείων και την εκτέλεση εντολών εξ αποστάσεως, εξασφαλίζοντας παράλληλα την ασφάλεια των δεδομένων από υποκλοπές και επιθέσεις. Είναι χρήσιμο γιατί επιτρέπει την απομακρυσμένη εργασία και διαχείριση συστημάτων με ασφάλεια, ανεξαρτήτως γεωγραφικής τοποθεσίας. Είχατε πάει διακοπές στην Κύθνο και ξαφνικά έσκασε ένα incident στην εφαρμογή που τρέχει σε datacenter στην Καισαριανή; Δεν χρειάζεστε ούτε πλοίο ούτε αεροπλάνο, μόνο σύνδεση internet. Συνδεθείτε με SSH στιγμιαία και λύστε όποιο πρόβλημα προκύψει απομακρυσμένα.

Υπάρχουν δύο τρόποι να συνδεθείτε σε ένα από τα συστήματα του εργαστηρίου:

  1. Χρησιμοποιώντας την εφαρμογή ssh που έχει το σύστημά σας (native στο Linux, Mac, Windows 11+).
  2. Εγκαθιστώντας την εφαρμογή PuTTY και χρησιμοποιώντας την ως την εφαρμογή SSH εάν είστε σε παλαιότερο σύστημα Windows.

Native ssh

Εφόσον το λειτουργικό σας το υποστηρίζει, ο απλούστερος τρόπος να συνδεθείτε σε ένα από τα συστήματα του εργαστηρίου είναι ο εξής:

  1. Ανοίγετε ένα τερματικό (terminal ή command prompt).

  2. Τρέχετε την ακόλουθη εντολή: 
    ssh sdiXXYYYYY@linux08.di.uoa.gr
  3. Αφού αποδεχτείτε το κλειδί και βάλετε τον κωδικό σας μπορείτε να ολοκληρώσετε την σύνδεσή σας:
The authenticity of host 'linux08.di.uoa.gr (195.134.65.79)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:72FjL3k3ojnkAkjuk5hnysuBZhpnGhpYZPjnLu8nThc.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes
Warning: Permanently added 'linux08.di.uoa.gr,195.134.65.79' (ECDSA) to the list of known hosts.
sdiXXYYYYY@linux08.di.uoa.gr's password:
Welcome to Ubuntu 20.04.6 LTS (GNU/Linux 5.4.0-186-generic x86_64)

 * Documentation:  https://help.ubuntu.com
 * Management:     https://landscape.canonical.com
 * Support:        https://ubuntu.com/pro

Expanded Security Maintenance for Applications is not enabled.

10 updates can be applied immediately.
To see these additional updates run: apt list --upgradable

54 additional security updates can be applied with ESM Apps.
Learn more about enabling ESM Apps service at https://ubuntu.com/esm

*** System restart required ***
linux08:/home/users/sdiXXYYYYY>

Αντίστοιχα υπάρχουν γύρω στα 30 υπολογιστικά συστήματα στα οποία μπορείτε να συνδεθείτε με αντίστοιχα domain names (linux01.di.uoa.gr, linux02.di.uoa.gr, … linux29.di.uoa.gr). Έχουμε τόσα συστήματα για δύο λόγους: (1) redundancy - αν ένα σύστημα έχει πρόβλημα, μπορείτε να συνδεθείτε σε κάποιο άλλο, και (2) load balancing - αν μπείτε και οι 300 σε ένα σύστημα ταυτόχρονα το πιθανότερο είναι πως θα καταρρεύσει - αποφύγετε να συνδεθείτε όλοι στο linux01 :) . Τα αρχεία σας συγχρονίζονται αυτόματα ανάμεσα σε όλα τα συστήματα.

PuTTY

Εάν η πλατφόρμα που χρησιμοποιείτε δεν έχει ssh, θα χρειαστεί να καταφύγετε στο PuTTY. Το PuTTY είναι άλλο ένα πρόγραμμα απομακρυσμένης σύνδεσης, δηλαδή μέσω αυτού μπορούμε να συνδεόμαστε σε απομακρυσμένους υπολογιστές και να δουλεύουμε σαν να καθόμασταν μπροστά σε αυτούς! Έτσι, μπορούμε να συνδεθούμε και να δουλέψουμε στα συστήματα Linux της σχολής.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το PuTTY και από τον υπολογιστή του σπιτιού μας, ώστε να συνδεόμαστε στους υπολογιστές της σχολής μέσω Internet. Θα πρέπει να κατεβάσουμε το εκτελέσιμο αρχείο putty.exe από την ηλεκτρονική διεύθυνση: https://the.earth.li/~sgtatham/putty/latest/w64/putty.exe

Πατάμε στα Windows, Start->Run και στο παράθυρο που εμφανίζεται:

Το παράθυρο Run των Windows

Γράφουμε “putty” και πατάμε ΟΚ. Η οθόνη που εμφανίζεται είναι η ακόλουθη:

Το παράθυρο ρυθμίσεων του PuTTY με το πεδίο «Host Name»

Το σημαντικό κουτάκι είναι το «Host Name» στο οποίο συμπληρώνουμε το όνομα του υπολογιστή που θέλουμε να συνδεθούμε. Τα μηχανήματα που μπορούμε να συνδεθούμε έχουν ένα όνομα ακολουθούμενο από το .di.uoa.gr (το οποίο σημαίνει ότι “βρίσκονται” στη σχολή μας). Για τις ανάγκες του μαθήματος, μία λίστα με τους υπολογιστές που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε είναι η ακόλουθη:

Επιλέγουμε λοιπόν ένα από αυτά (π.χ. linux08.di.uoa.gr) και πατάμε το “Open”.

Το τερματικό του PuTTY με την προτροπή «login as»

Γίνεται προτροπή να εισαγάγουμε το όνομα χρήστη μας (login as) όπου και πληκτρολογούμε το sdiXXYYYYY. Πατάμε Enter και βλέπουμε την προτροπή για εισαγωγή του κωδικού μας. Για λόγους ασφαλείας, όσο πληκτρολογούμε τον κωδικό μας, δεν εμφανίζεται κάτι στην οθόνη, οπότε μόλις το πληκτρολογήσουμε πατάμε Enter.

Αν όλα έχουν πάει καλά τότε θα δούμε στην οθόνη μας κάτι σαν το εξής:

Η προτροπή του κελύφους μετά την επιτυχή σύνδεση, στον προσωπικό μας φάκελο

που σημαίνει ότι είμαστε στον φάκελο που έχει τα αρχεία μας.

Βήμα 6: Οι πρώτες σας εντολές (shell)

Παραπάνω συνδεθήκαμε (με ssh ή PuTTY) σε ένα από τα συστήματα Linux. Το λειτουργικό σύστημα είναι τώρα έτοιμο να αλληλεπιδράσει μαζί μας, περιμένοντας τις εντολές μας για να δράσει αναλόγως.

Η γραμμή στην οποία γράφουμε τις εντολές μας λέγεται command line interface (γραμμή εντολών ή CLI) και το πρόγραμμα που ερμηνεύει αυτές τις εντολές λέγεται shell (sh ή κέλυφος). Σε αντίθεση με τα προγράμματα που απαιτούν γραφικό περιβάλλον (Graphical User Interface - GUI), η γραμμή εντολών απαιτεί χρήση του πληκτρολογίου. Στην αρχή ίσως να σας ξενίσει και να σας κάνει να νιώθετε “δεν ξέρω τι να κάνω σε αυτήν την γραμμή”, αλλά σας διαβεβαιώνουμε πως μετά από αρκετή χρήση η γραμμή εντολών γίνεται δεύτερη φύση και ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο στην φαρέτρα σας.

Ο λογαριασμός σας ξεκινάει με άδειο προσωπικό φάκελο. Ως πρώτη εντολή τρέξτε την ακόλουθη, που ρυθμίζει τον λογαριασμό σας για το VS Code που θα χρησιμοποιήσουμε σε επόμενο εργαστήριο (και δημιουργεί μερικά αρχεία - αν είστε στο εργαστήριο μπορείτε να αποφύγετε το παρακάτω μακρυνάρι και απλά να τρέξετε ~stef/vsc.sh):

curl http://users.uoa.gr/~stef/vscode-config.sh | bash

Στη συνέχεια φτιάξτε έναν φάκελο για το μάθημα με την εντολή mkdir (make directory):

mkdir progintro

Θα μάθουμε διάφορες εντολές κατά την διάρκεια του μαθήματος και θα ξεκινήσουμε με τις δύο που μας επιτρέπουν να περιηγούμαστε στο σύστημα αρχείων μας: (1) ls και (2) cd.

ls (LiSt)

Ας ξεκινήσουμε! Πρώτα πληκτρολογούμε στην γραμμή εντολών:

ls

και ως αποτέλεσμα βλέπουμε τα περιεχόμενα του φακέλου στον οποίο βρισκόμαστε. Για να δούμε εκτενέστερες πληροφορίες για αυτά πληκτρολογούμε:

ls -l

Το αποτέλεσμα που θα δούμε στην οθόνη μας θα είναι κάτι (o δικός σας φάκελος μπορεί να έχει διαφορετικά περιεχόμενα) σαν το εξής:

linux14:/home/users/sdiXXYYYYY>ls -l
total 676
...
-rw-r--r--   1 sdiXXYYYYY dep    652 Oct  1 10:25 c_programs/
drwxr-xr-x   3 sdiXXYYYYY dep   4096 Oct 13  2023 progintro/
drwxr-s---   6 sdiXXYYYYY www   4096 Oct  3 22:40 public_html/
linux14:/home/users/sdiXXYYYYY>

Ας δούμε λίγο πιο αναλυτικά τι σημαίνουν αυτά που βλέπουμε στην οθόνη μας:

cd (Change Directory)

Για να εισέλθουμε σε έναν φάκελο (directory) πληκτρολογούμε:

cd όνομα_φακέλου

Ας μπούμε τώρα στον φάκελο progintro που φτιάξαμε παραπάνω και να ελέγξουμε τα περιεχόμενα του. Πληκτρολογούμε:

cd progintro

ls -l

Για να επιστρέψουμε στον γονικό φάκελο (parent directory), γράφουμε:

cd ..

Αντίστοιχα μπορείτε να ελέγξετε και άλλους υποφακέλους που μπορεί να έχει το σύστημά σας. Στο επόμενο εργαστήριο θα μάθουμε ένα υποσύνολο εντολών του Unix, που θα μας φανούν χρήσιμες για να μπορούμε να διαχειριζόμαστε τα αρχεία μας και να εκτελούμε ενέργειες επί αυτών, ώστε να είναι δυνατό να γράψουμε τα πρώτα μας προγράμματα σε γλώσσα C σε περιβάλλον Unix.

Βήμα 7: Γράφοντας αρχεία με κειμενογράφο (pico)

Εδώ θα φτιάξουμε ένα αρχείο κειμένου, θα γράψουμε κάτι σε αυτό και θα το αποθηκεύσουμε στον λογαριασμό μας. Το πρόγραμμα που θα χρησιμοποιήσουμε είναι ο κειμενογράφος (editor) pico. Στα επόμενα μαθήματα θα δούμε και άλλους editors, αλλά εδώ ξεκινάμε από τον πιο μικρό και απλό (εξού και το όνομά του).

Για να ξεκινήσουμε τον pico, πληκτρολογούμε στο prompt:

pico

Ανοίγει το περιβάλλον του pico, το οποίο φαίνεται στην ακόλουθη οθόνη:

Το περιβάλλον του pico με τις συντομεύσεις πλήκτρων στο κάτω μέρος της οθόνης

Εδώ μπορούμε να πληκτρολογήσουμε κάποιο κείμενο και να το επεξεργαστούμε. Στο κάτω μέρος της οθόνης φαίνονται οι διαθέσιμες επιλογές που έχουμε, όπως για παράδειγμα να σώσουμε το κείμενο, να αναζητήσουμε σε αυτό, να βγούμε από το περιβάλλον του pico κ.λπ.

Οι πιο ενδιαφέρουσες επιλογές είναι οι εξής:

Hotkey Description
Ctrl+O Αποθήκευση Κειμένου.

Εμφανίζει μία προτροπή για εισαγωγή του ονόματος του αρχείου.
Ctrl+X Έξοδος.

Αν δεν έχουν αποθηκευτεί οι τελευταίες αλλαγές, τότε εμφανίζει μήνυμα για την αποθήκευση αυτών.
Ctrl+Y Μετάβαση στην προηγούμενη σελίδα.
Ctrl+V Μετάβαση στην επόμενη σελίδα.

Για παράδειγμα ας ακολουθήσουμε την διαδικασία για την αποθήκευση ενός μικρού κειμένου σε ένα αρχείο.

  1. Πληκτρολογούμε ένα σύντομο κείμενο

  2. Πατάμε Ctrl+O. Μας εμφανίζεται στο κάτω μέρος της οθόνης η προτροπή να δώσουμε ένα όνομα στο αρχείο που δημιουργήσαμε.

    Η προτροπή του pico για το όνομα του αρχείου κατά την αποθήκευση

  3. Πληκτρολογούμε ένα όνομα (π.χ. file.txt) και πατάμε Enter.

  4. Πατάμε Ctrl+X για να βγούμε από το περιβάλλον του pico.

Για να τυπώσουμε στην οθόνη τα περιεχόμενα του αρχείου που δημιουργήσαμε χρησιμοποιούμε την εντολή cat και πληκτρολογούμε:

cat file.txt

Βήμα 8: Το πρώτο σας πρόγραμμα (hello.c)

Το πρώτο πρόγραμμα που γράφουμε σε κάποια γλώσσα προγραμματισμού, είθισται να είναι το τύπωμα της φράσης “Hello World!”. Για να τα καταφέρουμε πρέπει να προσπαθήσουμε να το γράψουμε:

/* File: hello.c */
#include <stdio.h>
int main() {
  printf("Hello world!\n");
  return 0;
}

Χρησιμοποιώντας τον pico editor, φτιάχνουμε ένα αρχείο hello.c με τα παραπάνω περιεχόμενα. Στην συνέχεια μεταγλωττίζουμε το πρόγραμμά μας:

gcc -o hello hello.c

Και στην συνέχεια το τρέχουμε:

./hello
Hello world!

Αυτό ήταν! Μόλις τρέξατε το πρώτο σας πρόγραμμα!

Βήμα 9: Σύνδεση με το GitHub (ssh-keygen)

Για να μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το GitHub ως αποθετήριο όταν εκτελούμε την εντολή git στα μηχανήματα του εργαστηρίου linux, θα πρέπει να δημιουργήσουμε ένα ζεύγος κλειδιών αυθεντικοποίησης και να το ορίσουμε ως έμπιστο στην υπηρεσία GitHub. Όλες οι παρακάτω εντολές εκτελούνται σε ένα από τα μηχανήματα του εργαστηρίου, αφού συνδεθούμε με ssh.

9.1 Δημιουργία προσωπικού κλειδιού

Η δημιουργία του κλειδιού γίνεται με την εντολή ssh-keygen, όπως φαίνεται παρακάτω. Σε όλες τις ερωτήσεις μπορούμε απλά να πατήσουμε Enter.

linux12:~>ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key
(/home/users/sdiXXYYYYY/.ssh/id_rsa):
Created directory '/home/users/sdiXXYYYYY/.ssh'.
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in .ssh/id_rsa
Your public key has been saved in .ssh/id_rsa.pub
The key fingerprint is:
SHA256:Pb9/DeknwuU8cETcXME41Jyx0841g35W8kWB1TNjQFY sdiXXYYYYY@linux12
The key's randomart image is:
+---[RSA 3072]----+
|            o*XEX|
|            .++@*|
|             o+=O|
|         .  . .=B|
|        S o  o ++|
|           o. B  |
|           ..B ..|
|            o.* +|
|            .o.= |
+----[SHA256]-----+

9.2 Εκτύπωση προσωπικού κλειδιού

Εκτυπώνουμε τα περιεχόμενα του αρχείου που περιέχει το public key με την εντολή cat:

linux12:~>cat .ssh/id_rsa.pub

ssh-rsa
AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABgQDL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=
sdiXXYYYYY@linux12

Προσοχή: το αρχείο .ssh/id_rsa (χωρίς .pub) είναι το ιδιωτικό σας κλειδί και δεν το δίνετε ποτέ σε κανέναν.

9.3 Προσθήκη προσωπικού κλειδιού στο GitHub

Τώρα πρέπει να εισάγουμε το παραπάνω κλειδί στο GitHub. Όντας συνδεδεμένοι με το λογαριασμό που έχουμε στο github.com, πατάμε το εικονίδιο στην πάνω δεξιά γωνία, και στο μενού που θα ανοίξει επιλέγουμε το «Settings».

Το μενού του λογαριασμού στο GitHub με την επιλογή «Settings»

Στη συνέχεια επιλέγουμε το «SSH and GPG keys» και πατάμε την επιλογή «New SSH Key», όπως φαίνεται παρακάτω:

Η σελίδα «SSH and GPG keys» με το κουμπί «New SSH Key»

Τέλος συμπληρώνουμε ένα όνομα, κάνουμε copy-paste το κλειδί από το βήμα 9.2 και πατάμε «Add SSH Key»

Η φόρμα καταχώρισης του δημόσιου κλειδιού με το κουμπί «Add SSH Key»

9.4 Ρύθμιση των παραμέτρων του git

Εκτελούμε τις παρακάτω εντολές, αντικαθιστώντας στα αντίστοιχα σημεία τη διεύθυνση email μας καθώς και το όνομά μας με λατινικούς χαρακτήρες:

git config --global user.email sdiXXYYYYY@di.uoa.gr

git config --global user.name "Christos Dokimopoulos"

9.5 Έλεγχος

Για να επιβεβαιώσουμε ότι όλα δουλεύουν, κατεβάζουμε με git το repository με το υλικό των εργαστηρίων (την πρώτη φορά απαντάμε yes στην ερώτηση για το fingerprint του github.com):

linux12:~>git clone git@github.com:progintro/lab-material.git
Cloning into 'lab-material'...

Αν η εντολή ολοκληρωθεί χωρίς σφάλμα και δημιουργηθεί ο φάκελος lab-material, είμαστε πλέον έτοιμοι να χρησιμοποιήσουμε το git! Αν δείτε Permission denied (publickey), ελέγξτε ότι προσθέσατε στο GitHub το σωστό κλειδί (το αρχείο .pub).

Στο επόμενο εργαστήριο θα μάθουμε περισσότερες εντολές του Unix, θα φτιάξουμε το πρώτο δικό μας repository στο GitHub και θα ανεβάσουμε σε αυτό τις αλλαγές μας με git.

Άσκηση 1 (Παλιό θέμα): Στοιχεία φοιτητή (about.c)

Γράψτε ένα πρόγραμμα about το οποίο τυπώνει 3 γραμμές στην πρότυπη έξοδο (stdout): 1) το όνομά σας με λατινικούς χαρακτήρες στην 1η, 2) το sdi σας στην 2η και 3) I'm 100% "ready"! στην 3η. Παράδειγμα εξόδου από την εκτέλεση του προγράμματος about:

$ ./about
Michael Jordan
sdi2300999
I'm 100% "ready"!
$

Άσκηση 2: Υπερχείλιση ακεραίων (overflow.c)

Μεταγλωττίστε και τρέξτε το ακόλουθο πρόγραμμα:

#include <stdio.h>

int main() {
  printf("%d\n", 2000000000 + 2000000000);
  return 0;
}

Συμπεριφέρεται όπως θα περιμένατε; Γιατί / γιατί όχι; Διορθώστε το αν μπορείτε.

2.1 Ειδικές ακολουθίες χαρακτήρων (Προχωρημένο, Προαιρετικό)

Παραπάνω χρησιμοποιήσαμε την ειδική ακολουθία \n για να τυπώσουμε μια νέα γραμμή μετά το μήνυμά μας. Αντίστοιχα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε άλλες ακολουθίες προκειμένου να τυπώσουμε ειδικούς χαρακτήρες ή να δώσουμε συγκεκριμένη μορφοποίηση στο κείμενό μας.

Παράδειγμα 1.

Δοκιμάστε να τυπώσετε την ειδική ακολουθία \U0001F525. Τι τυπώνεται στην κονσόλα; Μπορείτε να βρείτε μια εκτενή λίστα με άλλες ειδικές ακολουθίες εδώ ενώ για να μάθετε περισσότερα μπορείτε να διαβάσετε για Unicode χαρακτήρες στην wikipedia.

Παράδειγμα 2.

Χρησιμοποιήστε την printf για να τυπώσετε την ακολουθία "Hello \033[1m world \033[0m !". Τι παρατηρείτε; Μπορείτε να φανταστείτε τι σημαίνουν οι ακολουθίες \033[1m και \033[0m; Τι συμβαίνει αν αντικαταστήσετε την ακολουθία \033[1m με την ακολουθία \033[5m; Μπορείτε να μάθετε περισσότερα διαβάζοντας για ANSI Escape codes.

This site is open source. Improve this page.