IF(ARGC==1) /*NO ARGS; COPY STANDARD INPUT*/
FILECOPY(STDIN);
ELSE
WHILE (--ARGC > 0)
IF ((FP=FOPEN(*++ARGV,”R”))==NULL) \(
PRINTF(“CAT:CAN'T OPEN %\N”,*ARGV);
BREAK;
\) ELSE \(
FILECOPY(FP);
FCLOSE(FP);
\)
\)
FILECOPY(FP) /*COPY FILE FP TO STANDARD OUTPUT*/
FILE *FP;
\(
INT C;
WHILE ((C=GETC(FP)) !=EOF)
PUTC(C, STDOUT);
\)
Указатели файлов STDIN и STDOUT заранее определены в библио-
теке ввода-вывода как стандартный ввод и стандартный вывод;
они могут быть использованы в любом месте, где можно исполь-
зовать объект типа FILE*.они однако являются константами, а
не переменными, так что не пытайтесь им что-либо присваи-
вать.
Функция FCLOSE является обратной по отношению к FOPEN;
она разрывает связь между указателем файла и внешним именем,
установленную функцией FOPEN, и высвобождает указатель файла
для другого файла.большинство операционных систем имеют не-
которые ограничения на число одновременно открытых файлов,
которыми может распоряжаться программа. Поэтому, то как мы
поступили в CAT, освободив не нужные нам более объекты, яв-
ляется хорошей идеей. Имеется и другая причина для примене-
ния функции FCLOSE к выходному файлу - она вызывает выдачу
информации из буфера, в котором PUTC собирает вывод. (При
нормальном завершении работы программы функция FCLOSE вызы-
вается автоматически для каждого открытого файла).
·
163 -
7.7. Обработка ошибок - STDERR и EXIT
Обработка ошибок в CAT неидеальна. Неудобство заключает-
ся в том, что если один из файлов по некоторой причине ока-
зывается недоступным, диагностическое сообщение об этом пе-
чатается в конце объединенного вывода. Это приемлемо, если
вывод поступает на терминал, но не годится, если вывод пос-
тупает в некоторый файл или через поточный (PIPELINE) меха-
низм в другую программу.
Чтобы лучше обрабатывать такую ситуацию, к программе
точно таким же образом, как STDIN и STDOUT, присоединяется
второй выходной файл, называемый STDERR. Если это вообще
возможно, вывод, записанный в файле STDERR, появляется на
терминале пользователя, даже если стандартный вывод направ-
ляется в другое место.
Давайте переделаем программу CAT таким образом, чтобы
сообщения об ошибках писались в стандартный файл ошибок.
“INCLUDE <STDIO.H>
MAIN(ARGC,ARGV) /*CAT: CONCATENATE FILES*/
INT ARGC;
CHAR *ARGV[];
\(
FILE *FP, *FOPEN();
IF(ARGC==1) /*NO ARGS; COPY STANDARD INPUT*/
FILECOPY(STDIN);
ELSE
WHILE (--ARGC > 0)
IF((FP=FOPEN(*++ARGV,”R#))==NULL) \(
PRINTF(STDERR,
“CAT: CAN'T OPEN,%S\N”, ARGV);
EXIT(1);
\) ELSE \(
FILECOPY(FP);
\)
EXIT(0);
\)
Программа сообщает об ошибках двумя способами. Диагностичес-
кое сообщение, выдаваемое функцией FPRINTF, поступает в
STDERR и, таким образом, оказывается на терминале пользова-
теля, а не исчезает в потоке (PIPELINE) или в выходном фай-
ле.
Программа также использует функцию EXIT из стандартной
библиотеки, обращение к которой вызывает завершение выполне-
ния программы. Аргумент функции EXIT доступен любой програм-
ме, обращающейся к данной функции, так что успешное или неу-
дачное завершение данной программы может быть проверено дру-
гой программой, использующей эту в качестве подзадачи. По
соглашению величина 0 в качетсве возвращаемого значения сви-
детельствует о том, что все в порядке, а различные ненулевые
значения являются признаками нормальных ситуаций.
· 164 -
Функция EXIT вызывает функцию FCLOSE для каждого откры-
того выходного файла, с тем чтобы вывести всю помещенную в
буферы выходную информацию, а затем вызывает функцию _EXIT.
Функция _EXIT приводит к немедленному завершению без очистки
каких-либо буферов; конечно, при желании к этой функции мож-
но обратиться непосредственно.
7.8. Ввод и вывод строк
Стандартная библиотека содержит функцию FGETS, совершен-
но аналогичную функции GETLINE, которую мы использовали на
всем протяжении книги. В результате обращения
FGETS(LINE, MAXLINE, FP)
следующая строка ввода (включая символ новой строки) считы-
вается из файла FP в символьный массив LINE; самое большое
MAXLINE_1 символ будет прочитан. Результирующая строка за-
канчивается символом \ 0. Нормально функция FGETS возвращает
LINE; в конце файла она возвращает NULL. (Наша функция
GETLINE возвращает длину строки, а при выходе на конец файла
· нуль).
Предназначенная для вывода функция FPUTS записывает
строку (которая не обязана содержать символ новой строки) в
файл:
FPUTS(LINE, FP)
Чтобы показать, что в функциях типа FGETS и FPUTS нет ничего таинственного, мы приводим их ниже, скопированными непосредственно из стандартной библиотеки ввода-вывода:
#INCLUDE <STDIO.H>
CHAR *FGETS(S,N,IOP) /*GET AT MOST N CHARS FROM IOP*/
CHAR *S;
INT N;
REGISTER FILE *IOP;
\(
REGISTER INT C;
REGISTER CHAR *CS;
CS = S;
WHILE(--N>0&&(C=GETC(IOP)) !=EOF)
IF ((*CS++ = C)=='\N')
BREAK;
*CS = '\0';
RETURN((C==EOF && CS==S) 7 NULL : S);
\)
FPUTS(S,IOP) /*PUT STRING S ON FILS IOP*/
REGISTER CHAR *S;
REGISTER FILE *IOP;
\(
REGISTER INT C;
WHILE (C = *S++)
PUTC(C,IOP);
\)
· 165 -
Упражнение 7-3.
Напишите программу сравнения двух файлов, которая будет
печатать первую строку и позицию символа, где они различают-
ся.
Упражнение 7-4.
Переделайте программу поиска заданной комбинации симво-
лов из главы 5 таким образом, чтобы в качестве ввода исполь-
зовался набор именованных файлов или, если никакие файлы не
указаны как аргументы, стандартный ввод. Следует ли печатать
имя файла при нахождении подходящей строки?
Упражнение 7-5.
Напишите программу печати набора файлов, которая начина-
ет каждый новый файл с новой страницы и печатает для каждого
файла заголовок и счетчик текущих страниц.
7.9. Несколько разнообразных функций
Стандартная библиотека предоставляет множество разнооб-
разных функций, некоторые из которых оказываются особенно
полезными. Мы уже упоминали функции для работы со строками:
STRLEN, STRCPY, STRCAT и STRCMP. Вот некоторые другие.
7.9.1. Проверка вида символов и преобразования
Некоторые макросы выполняют проверку символов и преобра-
зования:
SALPHA© не 0, если “C” алфавитный символ,
0 - если нет.
SUPPER© Не 0, если “C” буква верхнего регистра,
0 - если нет.
SLOWER© Не 0, если “C” буква нижнего регистра,
0 - если нет.
SDIGIT© Не 0, если “C” цифра,
0 - если нет.
SSPACL© Не 0, если “C” пробел, табуляция
или новая строка, 0 - если нет.
OUPPER© Преобразует “C” в букву верхнего регистра.
OLOWER© Преобразует “C” в букву нижнего регистра.
7.9.2. Функция UNGETC
Стандартная библиотека содержит довольно ограниченную
версию функции UNGETCH, написанной нами в главе 4; она назы-
вается UNGETC. В результате обращения
UNGETC(C,FP)
символ “C” возвращается в файл FP. Позволяется возвращать в
каждый файл только один символ. Функция UNGETC может быть
использована в любой из функций ввода и с макросами типа
SCANF, GETC или GETCHAR.
· 166 -
7.9.3. Обращение к системе
Функция SYSTEM(S) выполняет команду, содержащуюся в сим-
вольной строке S, и затем возобновляет выполнение текущей
программы. Содержимое S сильно зависит от используемой опе-
рационной системы. В качестве тривиального примера, укажем,
что на системе UNIX строка
SYSTEM(“DATE”);
приводит к выполнению программы DATE, которая печатает дату
и время дня.
7.9.4. Управление памятью
Функция CALLOC весьма сходна с функцией ALLOC, использо-
ванной нами в предыдущих главах. В результате обращения
CALLOC(N, SIZEOF(OBJCCT))
возвращается либо указатель пространства, достаточного для
размещения N объектов указанного размера, либо NULL, если
запрос не может быть удволетворен. Отводимая память инициа-
лизируется нулевыми значениями.
Указатель обладает нужным для рассматриваемых объектов
выравниванием, но ему следует приписывать соответствующий
тип, как в
CHAR *CALLOC();
INT *IP;
IP=(INT*) CALLOC(N,SIZEOF(INT));
Функция CFREE(P) освобождает пространство, на которое
указывает “P”, причем указатель “P” певоначально должен быть
получен в результате обращения к CALLOC. Здесь нет никаких
ограничений на порядок освобождения пространства, но будет
неприятнейшей ошибкой освободить что-нибудь, что не было по-
лучено обращением к CALLOC.
Реализация программы распределения памяти, подобной
CALLOC, в которой размещенные блоки могут освобождаться в
произвольном порядке, продемонстрирована в главе 8.
· 167 -
8. Интерфейс системы UNIX
Материал этой главы относится к интерфейсу между с-прог-
раммами и операционной системой UNIX. Так как большинство
пользователей языка “C” работают на системе UNIX, эта глава
окажется полезной для большинства читателей. даже если вы
используете с-компилятор на другой машине, изучение приводи-
мых здесь примеров должно помочь вам глубже проникнуть в ме-
тоды программирования на языке “C”.
Эта глава делится на три основные части: ввод/вывод,
система файлов и распределение памяти. Первые две части
предполагают небольшое знакомство с внешними характеристика-
ми системы UNIX.
В главе 7 мы имели дело с системным интерфейсом, который
одинаков для всего многообразия операционных систем. На каж-
дой конкретной системе функции стандартной библиотеки должны
быть написаны в терминах ввода-вывода, доступных на данной
машине. В следующих нескольких разделах мы опишем основную
систему связанных с вводом и выводом точек входа операцион-
ной системы UNIX и проиллюстрируем, как с их помощью могут
быть реализованы различные части стандартной библиотеки.
8.1. Дескрипторы файлов
В операционной системе UNIX весь ввод и вывод осуществ-
ляется посредством чтения файлов или их записи, потому что
все периферийные устройства, включая даже терминал пользова-
теля, являются файлами определенной файловой системы. Это
означает, что один однородный интерфейс управляет всеми свя-
зями между программой и периферийными устройствами.
В наиболее общем случае перед чтением из файла или за-
писью в файл необходимо сообщить системе о вашем намерении;