练习 26：hexdump

原文：Exercise 26: hexdump

译者：飞龙

协议：CC BY-NC-SA 4.0

自豪地采用谷歌翻译

你已经用xargs完成了热身，现在正在代码/审计的循环中。你现在将尝试以“测试优先”方式完成下一个挑战。这就是，你编写测试，它描述你的预期行为，然后实现该行为，直到通过测试。你将要复制hexdump工具，并尝试将你的版本的输出与真实版本匹配。这是“测试优先”开发真正有帮助的地方，因为它自动化了模仿另一个软件的流程。

当你需要编写一个糟糕的软件的替代品时，这种技术非常有用。软件中的一个常见工作是处理一个项目，它的目的是使用更新的实现替换旧系统。一个例子是用一个新的、热门的 Django 系统来替换旧的 COBOL 银行系统。动机通常是，通过使用比旧系统更容易使用的东西，来使其更容易维护和扩展。如果你可以编写一组自动测试来验证旧系统的行为，然后将该测试套件用于新系统，那么你可以通过一种方法，来确认你的替换品几乎正常。相信我，这些替代工作几乎是不可能的，通常不会成功，但自动测试是有帮助的。

这个练习中，你会向你的流程添加下面这些：

  • 在你需要实现的场景中，编写一个测试用例，运行原始的hexdump。让我们假设-C选项。你将需要使用subprocess启动它，或者简单地提前运行它，并将结果保存到加载的文件。
  • 通过测试你的hexdump版本，然后比较结果，编写使测试工作的代码。如果他们不等价，那么你就做错了。
  • 然后审计测试代码和你的代码。

我选择了hexdump，因为难度在于，复制其奇怪的输出格式来查看二进制数据。它的工作方式不是特别复杂。它只是匹配你需要的正确输出。这有助于你练习“测试优先”的测试。

注

当我说“先写一个测试”时，我的意思并不是一个庞大的test.py文件，它具有所有的函数和大量的虚构代码。我的意思是我以前教过的东西。编写一个小型测试用例 - 也许只是一个测试函数的1/10，然后编写代码使其正常工作，然后在两者之间来回跳动。你越了解代码，你就可以写出越多的测试用例，但不要写一堆测试代码，并没有东西来运行它。而是要逐步编写。

挑战练习

当你想要查看不是可见文本的文件内容时，hexdump命令很有用。它以各种有用的格式显示文件中的字节，包括十六进制，八进制，并且后面带有 ASCII 输出。实现自己的hexdump的难度不是读取数据，甚至不是将其转换为不同的格式。你可以使用 Python 中的hex，oct，int和ord函数轻松地执行此操作。原始的格式化字符串运算符也很有用，因为它为固定精度的八进制和十六进制格式化提供了选项。

真正的困难在于为每个不同的选项正确格式化输出，以便它能够正确流动并适合屏幕。以下是Python .pyc文件的hexdump -C输出的前几行：

真正的困难在于为每个不同的选项正确格式化输出，以便它能够正确打印并适合屏幕。以下是Python .pyc文件的hexdump -C输出的前几行：

  1. 00000000  03 f3 0d 0a f0 b5 69 57  63 00 00 00 00 00 00 00  |......iWc.......|
  2. 00000010  00 03 00 00 00 40 00 00  00 73 3a 00 00 00 64 00  |.....@...s:...d.|
  3. 00000020  00 64 01 00 6c 00 00 6d  01 00 5a 01 00 01 64 00  |.d..l..m..Z...d.|
  4. 00000030  00 64 02 00 6c 02 00 6d  03 00 5a 03 00 01 64 03  |.d..l..m..Z...d.|
  5. 00000040  00 65 01 00 66 01 00 64  04 00 84 00 00 83 00 00  |.e..f..d........|

这个“规范”格式化的手册页说：

  • 以十六进制显示输入偏移量。所以 10 不是十进制中的 10，它是十六进制。你知道十六进制吗？
  • 十六个空格分隔的，两列十六进制字节。这是转换为十六进制的每个字节。多少列代表一个字节？
  • 然后以%_p格式显示相同的十六个字节，看起来像 Python 格式化占位符，但它专用于hexdump。你需要阅读更多手册页，来了解其含义。

之后hexdump也可以从stdin输入接收输入，这意味着你可以将东西使用管道连接到它：

  1. echo "Hello There" | hexdump -C

这会在我的 macOS 上产生如下输出：

  1. 00000000  48 65 6c 6c 6f 20 54 68  65 72 65 0a              |Hello There.|
  2. 0000000c

请注意，最后一行有一个字符c？猜猜看这是什么。

这就是格式化和输出，它比较困难，你的任务是尽可能复制它，这就是为什么这个练习的开头让你以“测试优先”的方式工作。创建测试，将你的数据扔给hexdump将会更容易，并将其与真正的hexdump进行比较，直到它开始工作。

研究性学习

研究od命令，看看你的hexdump代码是否可以复用于od的实现。如果可以的话，可以制作一个他们都使用的库。

深入学习

有人主张只做“测试优先”的开发，但我相信没有永远适用的技术。当我从用户的角度测试软件的交互时，我更喜欢写测试。我将编写测试，它描述了用户与软件的交互，然后实现软件。这是你所做的事情，因为你正在测试，用户如何从你的hexdump命令行调用中看到输出。

对于其他类型的编程任务，决定首先写测试还是编写代码是荒谬的，只会扼杀你解决问题的能力。自动化测试是简单的工具，你是一个聪明的人，有权力尝试使用工具，但你认为他们将在每种情况下都能最好地工作。任何告诉你区别的人可能是一个无理取闹的人，实际上并不擅长编程。