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/***
* +-----------------------------------------------------------------+
* | 01001001 01000011 01101000 01101001 01101110 01100111 |
* +-----------------------------------------------------------------+
*
* La divinazione dell'I Ching, anche chiamato Yijing, è una pratica
* antica che viene solitamente praticata con il lancio di tre monete
* ripetuto sei volte. Il lancio, tradizione vuole, dovrebbe essere
* contemporaneo per tutte e tre le monete, e per questa ragione gli
* adattamenti realizzati in JavaScript non sono mai aderenti alla
* versione reale. L'unico modo per poter simulare correttamente il
* lancio delle monete è attraverso l'utilizzo di thread.
*
* (Esiste un altro metodo, l'interrogazione con l'uso di steli di
* achillea, che nella prassi non richiede la sincronizzazione di certi
* passaggi e che perciò sarebbe più facilmente realizzabile. È però
* meno utilizzabile da terminale.)
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <getopt.h>
#include <termios.h>
#include <fcntl.h>
#include "iching.h"
/***
* Qui definiamo alcune costanti basilari: tre monete, sei lanci.
*/
#define COINS 3
#define THROWS 6
/***
* Di seguito definiamo le strutture che ci serviranno nel codice.
* Abbiamo come primo struct quello che ho chiamato Response, il quale
* include tre variabili: una, `raw`, memorizzerà il risultato dei lanci
* ed è perciò un array che verrà in un secondo momento scisso in due
* variabili distinte definite in maniera binaria. Qui l'integer
* offerto da C contiene 8 bit. A noi ne servirebbero solamente 6.
*/
typedef struct Response
{
char raw[THROWS];
unsigned char beginning;
unsigned char end;
} Response;
/***
* Questa struttura serve invece a memorizzare le opzioni che possiamo
* passare al programma. Desidero fare un programma il più minimale
* possibile, preferendo piuttosto la creazione di un secondo o terzo
* programma per aggiungere certe funzionalità, ma ci sono comunque
* alcune variazioni che possono essere utili.
*
* La prima riguarda `--no-wait`. Tradizione vuole che per interrogare
* l'oracolo si debba lanciare le tre monete per sei volte, e questo
* richiede una intenzionalità che qui è data dalla pressione di un
* qualsiasi tasto (qualsiasi a eccezione dei modificatori, come si
* vedrà più avanti. In alcuni casi, come durante la programmazione, è
* invece più utile avere far sì che tutti e sei i lanci avvengano senza
* interazione con l'utente.
*
* La seconda opzione, `--verbose`, aumenta la verbosità dell'output.
* Nelle mie intenzioni l'unico output dovrebbe essere il responso
* finale con le eventuali linee mutate (per esempio, 53.2.3.6). Non
* sempre questo è il comportamento desiderato, specialmente quando si
* sta scrivendo il codice.
*
* L'ultima opzione, non ancora implementata, è `--lookup` e permette di
* bypassare l'interrogazione dell'oracolo fornendo come input le sei
* somme e aspettando come output il responso.
*/
typedef struct Options
{
int no_wait;
int verbose;
} Options;
/***
* Le ultime due strutture sono necessarie all'utilizzo dei thread, e
* servono essenzialmente al passaggio di informazioni tra funzione
* principale e singoli thread.
*/
typedef struct ThreadData
{
int thread_id;
int result;
} ThreadData;
typedef struct ThreadParams
{
ThreadData thread_data;
Options options;
} ThreadParams;
/***
* La funzione `kbhit` serve a gestire l'input dell'utente che avvia il
* lancio delle monete. La funzione `getch`, infatti, pur intercettando
* il tasto non impediva la stampa del carattere digitato. Questa
* funzione, pur facendo il suo mestiere, non è perfetta perché non
* permette l'utilizzo di tasti come SHIFT, CTRL, ALT, ecc.
*/
int kbhit()
{
struct termios oldt, newt;
int ch;
tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt);
newt = oldt;
newt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);
tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newt);
ch = getchar();
tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldt);
if (ch != EOF)
{
ungetc(ch, stdin);
return 1;
}
return 0;
}
/***
* Qui abbiamo la funzione che viene lanciata dai singoli thread. Ogni
* utilizzo corrisponde al lancio di una moneta.
*
* Per tradizione, colui che interroga l'oracolo assegna alle due facce
* di ogni moneta o il valore 2 o il valore 3. Di base, perciò, sarebbe
* sufficiente recuperare un numero intero a caso tra 2 e 3.
*
* Nella realtà, invece, dobbiamo svolgere alcune operazioni in più, e
* nello specifico mi riferisco alla variabile `time_t timestamp`.
* Proprio perché la sincronizzazione dei lanci è un elemento importante
* nell'interrogazione dell'oracolo, è possibile constatare la sincronia
* dei thread. È una informazione di per sé poco utile nella pratica di
* tutti i giorni, e per questa ragione è ottenibile solo dopo aver
* impostato l'opzione `--verbose` al lancio del programma.
*/
void *throw_a_coin(void *arg)
{
struct timespec ts;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
time_t timestamp = ts.tv_sec * 1000 + ts.tv_nsec / 1000000;
ThreadParams *params = (ThreadParams *)arg;
ThreadData *data = &(params->thread_data);
Options *options = &(params->options);
int random_number = rand() % 2 + 2;
if (options->verbose)
{
printf("%lld: %d\n", (long long)timestamp, random_number);
}
data->result = random_number;
pthread_exit(NULL);
}
/***
* Questa è una semplice funzione che permette la stampa di un esagramma
* a partire dalla sua rappresentazione binaria.
*/
void print_binary(unsigned char hex)
{
int number_of_bits = 6;
unsigned char mask = 1 << (number_of_bits - 1);
for (int i = 0; i < number_of_bits; i++)
{
if (hex & mask)
printf("1");
else
printf("0");
mask >>= 1;
}
printf("\n");
}
/***
* `split_hex` è una funzione fondamentale, perché è quella che in un
* certo senso si occupa della lettura della risposta. Partendo da ciò
* che ha risposto l'oracolo, questa funzione crea l'esagramma primario
* e quello relativo, o secondario.
*/
Response split_hex(Response response)
{
response.beginning = 0b000000;
response.end = 0b000000;
for (int i = 5; i >= 0; i--)
{
switch (response.raw[i])
{
case 6:
response.beginning |= (0b0 << (5 - i));
response.end |= (0b1 << (5 - i));
break;
case 7:
response.beginning |= (0b1 << (5 - i));
response.end |= (0b1 << (5 - i));
break;
case 8:
response.beginning &= ~(0b1 << (5 - i));
response.end &= ~(0b1 << (5 - i));
break;
case 9:
response.beginning |= (0b1 << (5 - i));
response.end &= ~(0b1 << (5 - i));
break;
default:
fprintf(stderr, "Error: invalid character.\n");
break;
}
}
return response;
}
/***
* Una volta ottenuto l'esagramma in forma binaria, possiamo recuperare
* il numero dell'esagramma.
*/
int get_hexagram_number(unsigned char binary_hex)
{
for (int i = 0; i < 64; i++)
{
if (iching[i].binary_representation == binary_hex)
{
return iching[i].index;
}
}
return -1;
}
/***
* Questa funzione ha lo scopo di capire quali sono le differenze tra
* due esagrammi. Per comodità costruisce una stringa in cui sono
* indicate le singole linee mutanti.
*/
char *get_variation(unsigned char beginning, unsigned char end)
{
char* diff_bits_str = malloc(THROWS * 3 * sizeof(char));
int index = 0;
for (int i = 0; i < THROWS; i++) {
unsigned char mask = 1 << i;
if ((beginning & mask) != (end & mask)) {
diff_bits_str[index++] = '.';
diff_bits_str[index++] = (i + 1) + '0';
}
}
diff_bits_str[index] = '\0';
return diff_bits_str;
}
/**
* E poi si inizia...
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
Options options = {0, 0};
int option;
static struct option long_options[] = {
{"no-wait", no_argument, 0, 'w'},
{"verbose", no_argument, 0, 'v'},
{0, 0, 0, 0}};
while ((option = getopt_long(argc, argv, "wv", long_options, NULL)) != -1)
{
switch (option)
{
case 'w':
options.no_wait = 1;
break;
case 'v':
options.verbose = 1;
break;
case '?':
fprintf(stderr, "Opzione non riconosciuta\n");
exit(EXIT_FAILURE);
default:
abort();
}
}
pthread_t threads[COINS];
ThreadParams thread_params[COINS];
srand(time(NULL));
Response response;
for (int i = 0; i < THROWS; i++)
{
if (!options.no_wait)
{
while (!kbhit())
{
}
getchar();
}
int sum = 0;
for (int j = 0; j < COINS; j++)
{
thread_params[j].thread_data.thread_id = j;
thread_params[j].options = options;
pthread_create(&threads[j], NULL, throw_a_coin, (void *)&thread_params[j]);
}
for (int j = 0; j < COINS; j++)
{
pthread_join(threads[j], NULL);
sum += thread_params[j].thread_data.result;
}
response.raw[i] = sum;
if (options.verbose)
{
printf("La somma è: %d\n\n", sum);
}
}
response = split_hex(response);
int beginning_number = get_hexagram_number(response.beginning);
if (response.beginning != response.end)
{
int end_number = get_hexagram_number(response.end);
char *diff_bits = get_variation(response.beginning, response.end);
printf("%d%s -> %d\n", beginning_number, diff_bits, end_number);
free(diff_bits);
}
else
{
printf("%d\n", beginning_number);
}
return 0;
}