限制程序中某类操作的执行次数的算法设计及C代码实现

需求描述

编写程序实现限制程序中某类操作的执行次数的需求。为了便于说明，要求程序每天创建一个与上一天不同的文件目录。如果欲创建的文件目录已存在，则不用再创建。文件目录的命名格式为：FileDir_YYYYMMDD，如：FileDir_20160830。

程序流程

对于此类需求，最关键的问题是要设定一个标识来限制操作的执行次数。也就是说，当程序执行完一次操作之后，要有机制来限制它执行第二次操作。

因为本需求要求每天执行一次操作，所有我们自然想到了用日期来限制程序的执行次数。我们可以用一个全局时间变量来存放每次创建文件目录的日期，如果当前日期和全局时间变量中的日期相等，就表示当天已经执行过操作了，不用再次执行。

基于上面的分析，我们可以画出如下的程序流程图：



C代码

/**********************************************************************
* 版权所有 (C)2016, Zhou Zhaoxiong
*
* 文件名称：DirCreateControl.c
* 文件标识：无
* 内容摘要：限制创建目录操作的执行次数的C代码实现
* 其它说明：无
* 当前版本：V1.0
* 作   者：ZhouZhaoxiong
* 完成日期：20160830
*
**********************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <dirent.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>

// 重定义数据类型
typedef signed  int         INT32;
typedef unsigned int        UINT32;
typedef unsigned char       UINT8;
typedef unsigned short int  UINT16;
typedef long     int        LONG;

// 全局变量
UINT8 g_szLastExecDate[10] = {0};       // 上一次执行操作的日期, 格式为: 年月日(YYYYMMDD)

// 时间结构体
typedef struct
{
UINT8   second;    /* 0-59 */
UINT8   minute;    /* 0-59 */
UINT8   hour;      /* 0-23 */
UINT8   day;       /* 1-31 */
UINT8   month;     /* 1-12 */
UINT16  year;      /* 1994-2099 */
UINT8   week;      /* 1-7 */
UINT8   Count10ms; /* 0-99 */
} ClockStruc;

// 函数声明
void GetCurrentTime(ClockStruc *ptTime);
INT32 JudgeIfExecOper(ClockStruc *ptTime);
void CreateFileDir(UINT8 *pszFileDir);
void Sleep(UINT32 iCountMs);

/****************************************************************
* 功能描述: 主函数
* 输入参数: 无
* 输出参数: 无
* 返 回 值: 0-执行完成
* 其他说明: 无
* 修改日期         版本号        修改人         修改内容
*-------------------------------------------------------------
* 20160830        V1.0     Zhou Zhaoxiong      创建
****************************************************************/
INT32 main(void)
{
ClockStruc tTimeNow       = {0};      // 当前时间结构体
UINT8      szFileDir[100] = {0};      // 文件路径变量
INT32      iRetVal        = 0;        // 执行函数之后的返回值

while (1)      // 循环执行创建目录的操作
{
Sleep(10 *1000);    // 程序执行间隔为10s

// 首先判断当天是否已执行过操作
iRetVal = JudgeIfExecOper(&tTimeNow);
if (iRetVal != 0)    // 不用执行创建目录的操作
{
continue;
}

// 构造目录
snprintf(szFileDir, sizeof(szFileDir)-1,"%s/zhouzx/Test/FileDir_%04d%02d%02d/", getenv("HOME"),                             tTimeNow.year, tTimeNow.month, tTimeNow.day);

// 接着创建目录
CreateFileDir(szFileDir);
}

return 0;
}

/**********************************************************************
* 功能描述：获取当前时间
* 输入参数：ptTime-当前时间结构体
* 输出参数：ptTime-当前时间结构体
* 返 回 值：无
* 其它说明：无
* 修改日期        版本号          修改人         修改内容
*-------------------------------------------------------------------
* 20160830       V1.0       Zhou Zhaoxiong     创建
***********************************************************************/
void GetCurrentTime(ClockStruc *ptTime)
{
LONG     dt           = 0;
struct   tm     *tm1  = NULL;
struct   timeval tp   = {0};

// 获取系统时间
gettimeofday(&tp, NULL);
dt  = tp.tv_sec;
tm1 = localtime(&dt);

ptTime->Count10ms = tp.tv_usec / 10000;
ptTime->year      = (UINT16)(tm1->tm_year + 1900);
ptTime->month     = (UINT8)tm1->tm_mon + 1;
ptTime->day       = (UINT8)tm1->tm_mday;
ptTime->hour      = (UINT8)tm1->tm_hour;
ptTime->minute    = (UINT8)tm1->tm_min;
ptTime->second    = (UINT8)tm1->tm_sec;
ptTime->week      = (UINT8)tm1->tm_wday;

if (ptTime->week == 0)   // 星期天
{
ptTime->week = 7;
}
}

/**********************************************************************
* 功能描述：判断当天是否已执行过操作
* 输入参数：ptTime-当前时间结构体
* 输出参数：ptTime-当前时间结构体
* 返 回 值：1-已执行  0-未执行  -1-程序异常
* 其它说明：无
* 修改日期        版本号          修改人          修改内容
* -------------------------------------------------------------------
* 20160830       V1.0       Zhou Zhaoxiong       创建
***********************************************************************/
INT32 JudgeIfExecOper(ClockStruc *ptTime)
{
UINT8szCurrentDate[10] = {0};

if (ptTime == NULL)
{
printf("JudgeIfExecOper: ptTime is NULL!\n");

return -1;
}

GetCurrentTime(ptTime);     // 获取当前时间

snprintf(szCurrentDate, sizeof(szCurrentDate)-1,"%04d%02d%02d", ptTime->year, ptTime->month, ptTime->day);

// 判断当前日期和上次执行日期是否相等, 如果相等, 则不用再执行操作了
if (strcmp(szCurrentDate, g_szLastExecDate) != 0)  // 两者不相等
{
printf("JudgeIfExecOper: CurrentDate is not equal to LastExecDate,so go ahead!\n");

memset(g_szLastExecDate, 0x00, sizeof(g_szLastExecDate));
memcpy(g_szLastExecDate, szCurrentDate, strlen(szCurrentDate));   // 将上次执行日期更新为当前日期

return 0;
}
else
{
printf("JudgeIfExecOper: CurrentDate is %s, LastExecDate is %s,they are equal, so do not go ahead!\n", szCurrentDate, g_szLastExecDate);

return 1;
}
}

/****************************************************************
* 功能描述: 创建目录
* 输入参数: pszFileDir-目录
* 输出参数: 无
* 返 回 值: 无
* 其他说明: 无
* 修改日期         版本号        修改人       修改内容
* -------------------------------------------------------------
* 20160830        V1.0   Zhou Zhaoxiong     创建
****************************************************************/
void CreateFileDir(UINT8 *pszFileDir)
{
UINT8 szCmdbuf[100] = {0};

if (pszFileDir ==NULL)
{
printf("CreateFileDir: pszFileDir is NULL!\n");

return;
}

// 下面执行目录创建操作
// 第一步判断目录是否存在
// 第二步创建目录
if (0 != access(pszFileDir, F_OK))   // 目录不存在
{
// 创建目录
memset(szCmdbuf,0x00, sizeof(szCmdbuf));
snprintf(szCmdbuf, sizeof(szCmdbuf)-1, "mkdir -p %s",pszFileDir);
system(szCmdbuf);

printf("CreateFileDir: %s has created successfully!\n",pszFileDir);
}
else        // 目录存在
{
printf("CreateFileDir:%s has already existed!\n", pszFileDir);
}
}

/**********************************************************************
* 功能描述：程序休眠
* 输入参数：iCountMs-休眠时间(单位:ms)
* 输出参数：无
* 返 回 值：无
* 其它说明：无
* 修改日期         版本号         修改人       修改内容
* ------------------------------------------------------------------
* 20160830        V1.0     Zhou Zhaoxiong     创建
********************************************************************/
void Sleep(UINT32 iCountMs)
{
struct timevalt_timeout = {0};

if (iCountMs <1000)
{
t_timeout.tv_sec  = 0;
t_timeout.tv_usec = iCountMs * 1000;
}
else
{
t_timeout.tv_sec  = iCountMs /1000;
t_timeout.tv_usec = (iCountMs % 1000) * 1000;
}
select(0, NULL,NULL, NULL, &t_timeout);    // 调用select函数阻塞程序
}

程序编译及执行

我们把上面编写好的DirCreateControl.c文件上传到Linux机器上，使用“gcc -g -o DirCreateControlDirCreateControl.c”命令编译之后，生成DirCreateControl文件，然后执行“DirCreateControl”命令，可对程序进行测试。

1)当被创建的目录不存在时，程序执行结果如下：

> DirCreateControl
JudgeIfExecOper: CurrentDate is not equal to LastExecDate, sogo ahead!
CreateFileDir: /home/zhou/zhouzx/Test/FileDir_20160830/ hascreated successfully!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!

2)当被创建的目录已经存在时，程序执行结果如下：

> DirCreateControl
JudgeIfExecOper: CurrentDate is not equal to LastExecDate, sogo ahead!
CreateFileDir: /home/zhou/zhouzx/Test/FileDir_20160830/ hasalready existed!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!
JudgeIfExecOper: CurrentDate is 20160830, LastExecDate is20160830, they are equal, so do not go ahead!

可以看到，不管被创建的目录是否存在，程序在一天当中都只执行一次创建目录的操作，而当天剩下的大部分时间都是在检查第二天是否来到，如果没有来到，则继续等待；如果已经来到，则再次重复昨天的操作。

总结

在实际的软件开发项目中，我们经常遇到需要限制程序中某类操作的执行次数的情况，本文只是给出了其中的一种解决办法。在实际编写代码的时候，大家要根据程序的特点及需求要求采用合理的实现方法。