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%%
+
\chapter{I file: l'interfaccia standard ANSI C}
\label{cha:files_std_interface}
\label{sec:file_stream}
\index{file!stream|(}
+
Come più volte ribadito, l'interfaccia dei file descriptor è un'interfaccia di
basso livello, che non provvede nessuna forma di formattazione dei dati e
nessuna forma di bufferizzazione per ottimizzare le operazioni di I/O.
(sui quali sono basati), ed in particolare continua a valere quanto visto in
sez.~\ref{sec:file_sharing} a proposito dell'accesso condiviso ed in
sez.~\ref{sec:file_access_control} per il controllo di accesso.
+
\index{file!stream|)}
stato e di fine del file.
Per questo motivo gli utenti non devono mai utilizzare direttamente o allocare
-queste strutture (che sono dei \textsl{tipi opachi}\index{tipo!opaco}) ma
+queste strutture (che sono dei \index{tipo!opaco} \textsl{tipi opachi}) ma
usare sempre puntatori del tipo \texttt{FILE *} ottenuti dalla libreria stessa
(tanto che in certi casi il termine di puntatore a file è diventato sinonimo
di stream). Tutte le funzioni della libreria che operano sui file accettano
Infine \func{fdopen} viene usata per associare uno stream ad un file
descriptor esistente ottenuto tramite una altra funzione (ad esempio con una
\func{open}, una \func{dup}, o una \func{pipe}) e serve quando si vogliono
-usare gli stream con file come le fifo o i socket\index{socket}, che non
-possono essere aperti con le funzioni delle librerie standard del C.
+usare gli stream con file come le fifo o i socket, che non possono essere
+aperti con le funzioni delle librerie standard del C.
\begin{table}[htb]
\centering
\hline
\hline
\texttt{r} & Il file viene aperto, l'accesso viene posto in sola
- lettura, lo stream è posizionato all'inizio del file.\\
- \texttt{r+} & Il file viene aperto, l'accesso viene posto in lettura e
- scrittura, lo stream è posizionato all'inizio del file. \\
+ lettura, lo stream è posizionato all'inizio del file.\\
+ \texttt{r+}& Il file viene aperto, l'accesso viene posto in lettura e
+ scrittura, lo stream è posizionato all'inizio del file.\\
% \hline
\texttt{w} & Il file viene aperto e troncato a lunghezza nulla (o
- creato se non esiste), l'accesso viene posto in sola scrittura, lo
- stream è posizionato all'inizio del file.\\
- \texttt{w+} & Il file viene aperto e troncato a lunghezza nulla (o
- creato se non esiste), l'accesso viene posto in scrittura e lettura,
- lo stream è posizionato all'inizio del file.\\
+ creato se non esiste), l'accesso viene posto in sola
+ scrittura, lo stream è posizionato all'inizio del file.\\
+ \texttt{w+}& Il file viene aperto e troncato a lunghezza nulla (o
+ creato se non esiste), l'accesso viene posto in scrittura e
+ lettura, lo stream è posizionato all'inizio del file.\\
% \hline
\texttt{a} & Il file viene aperto (o creato se non esiste) in
- \textit{append mode}, l'accesso viene posto in sola scrittura. \\
- \texttt{a+} & Il file viene aperto (o creato se non esiste) in
- \textit{append mode}, l'accesso viene posto in lettura e scrittura. \\
+ \itindex{append~mode} \textit{append mode}, l'accesso viene
+ posto in sola scrittura.\\
+ \texttt{a+}& Il file viene aperto (o creato se non esiste) in
+ \itindex{append~mode} \textit{append mode}, l'accesso viene
+ posto in lettura e scrittura.\\
\hline
- \texttt{b} & specifica che il file è binario, non ha alcun effetto. \\
- \texttt{x} & l'apertura fallisce se il file esiste già. \\
+ \texttt{b} & Specifica che il file è binario, non ha alcun effetto. \\
+ \texttt{x} & L'apertura fallisce se il file esiste già. \\
\hline
\end{tabular}
\caption{Modalità di apertura di uno stream dello standard ANSI C che
file non viene duplicato e verrà chiuso alla chiusura dello stream.
I nuovi file saranno creati secondo quanto visto in
-sez.~\ref{sec:file_ownership} ed avranno i permessi di accesso impostati al
-valore \code{S\_IRUSR|S\_IWUSR|S\_IRGRP|S\_IWGRP|S\_IROTH|S\_IWOTH} (pari a
+sez.~\ref{sec:file_ownership_management} ed avranno i permessi di accesso
+impostati al valore
+\code{S\_IRUSR|S\_IWUSR|S\_IRGRP|S\_IWGRP|S\_IROTH|S\_IWOTH} (pari a
\val{0666}) modificato secondo il valore di \acr{umask} per il processo (si
-veda sez.~\ref{sec:file_umask}).
+veda sez.~\ref{sec:file_perm_management}).
In caso di file aperti in lettura e scrittura occorre ricordarsi che c'è
di mezzo una bufferizzazione; per questo motivo lo standard ANSI C
viene restituito un \val{NULL}, ed il buffer \param{buf} non viene toccato.
L'uso di \func{gets} è deprecato e deve essere assolutamente evitato; la
funzione infatti non controlla il numero di byte letti, per cui nel caso la
-stringa letta superi le dimensioni del buffer, si avrà un \textit{buffer
- overflow}\itindex{buffer~overflow}, con sovrascrittura della memoria del
-processo adiacente al buffer.\footnote{questa tecnica è spiegata in dettaglio
- e con molta efficacia nell'ormai famoso articolo di Aleph1 \cite{StS}.}
+stringa letta superi le dimensioni del buffer, si avrà un
+\itindex{buffer~overflow} \textit{buffer overflow}, con sovrascrittura della
+memoria del processo adiacente al buffer.\footnote{questa tecnica è spiegata
+ in dettaglio e con molta efficacia nell'ormai famoso articolo di Aleph1
+ \cite{StS}.}
Questa è una delle vulnerabilità più sfruttate per guadagnare accessi non
autorizzati al sistema (i cosiddetti \textit{exploit}), basta infatti inviare
una stringa sufficientemente lunga ed opportunamente forgiata per
-sovrascrivere gli indirizzi di ritorno nello \itindex{stack} stack (supposto
-che la \func{gets} sia stata chiamata da una subroutine), in modo da far
-ripartire l'esecuzione nel codice inviato nella stringa stessa (in genere uno
-\textit{shell code} cioè una sezione di programma che lancia una shell).
+sovrascrivere gli indirizzi di ritorno nello \itindex{stack} \textit{stack}
+(supposto che la \func{gets} sia stata chiamata da una subroutine), in modo da
+far ripartire l'esecuzione nel codice inviato nella stringa stessa (in genere
+uno \textit{shell code} cioè una sezione di programma che lancia una shell).
La funzione \func{fgets} non ha i precedenti problemi di \func{gets} in quanto
prende in input la dimensione del buffer \param{size}, che non verrà mai
subito, altrimenti il buffer viene allargato usando \func{realloc} e la nuova
dimensione ed il nuovo puntatore vengono restituiti indietro (si noti infatti
come per entrambi gli argomenti si siano usati dei
-\itindex{value~result~argument}\textit{value result argument}, passando dei
+\itindex{value~result~argument} \textit{value result argument}, passando dei
puntatori anziché i valori delle variabili, secondo la tecnica spiegata in
sez.~\ref{sec:proc_var_passing}).
puntatore all'inizio del testo della linea letta. Un esempio di codice può
essere il seguente:
\includecodesnip{listati/getline.c}
-e per evitare \textit{memory leak}\itindex{memory~leak} occorre ricordarsi di
+e per evitare \itindex{memory~leak} \textit{memory leak} occorre ricordarsi di
liberare \var{ptr} con una \func{free}.
Il valore di ritorno della funzione indica il numero di caratteri letti
l'uso di \func{sprintf} è sconsigliato in quanto è possibile, se non si ha la
sicurezza assoluta sulle dimensioni del risultato della stampa, eccedere le
dimensioni di \param{str}, con conseguente sovrascrittura di altre variabili e
-possibili \textit{buffer overflow}\itindex{buffer~overflow}; per questo motivo
-si consiglia l'uso dell'alternativa \funcd{snprintf}, il cui prototipo è:
+possibili \itindex{buffer~overflow} \textit{buffer overflow}; per questo
+motivo si consiglia l'uso dell'alternativa \funcd{snprintf}, il cui prototipo
+è:
\begin{prototype}{stdio.h}
{snprintf(char *str, size\_t size, const char *format, ...)}
Identica a \func{sprintf}, ma non scrive su \param{str} più di
La parte più complessa delle funzioni di scrittura formattata è il formato
della stringa \param{format} che indica le conversioni da fare, e da cui
deriva anche il numero degli argomenti che dovranno essere passati a seguire
-(si noti come tutte queste funzioni siano \textit{variadic}\index{variadic},
+(si noti come tutte queste funzioni siano \index{variadic} \textit{variadic},
prendendo un numero di argomenti variabile che dipende appunto da quello che
si è specificato in \param{format}).
\hline
\hline
\cmd{\%d} &\ctyp{int} & Stampa un numero intero in formato decimale
- con segno \\
- \cmd{\%i} &\ctyp{int} & Identico a \cmd{\%i} in output, \\
- \cmd{\%o} &\ctyp{unsigned int}& Stampa un numero intero come ottale\\
+ con segno.\\
+ \cmd{\%i} &\ctyp{int} & Identico a \cmd{\%i} in output.\\
+ \cmd{\%o} &\ctyp{unsigned int}& Stampa un numero intero come ottale.\\
\cmd{\%u} &\ctyp{unsigned int}& Stampa un numero intero in formato
- decimale senza segno \\
+ decimale senza segno.\\
\cmd{\%x},
\cmd{\%X} &\ctyp{unsigned int}& Stampano un intero in formato esadecimale,
rispettivamente con lettere minuscole e
- maiuscole. \\
+ maiuscole.\\
\cmd{\%f} &\ctyp{double} & Stampa un numero in virgola mobile con la
- notazione a virgola fissa \\
+ notazione a virgola fissa.\\
\cmd{\%e},
\cmd{\%E} &\ctyp{double} & Stampano un numero in virgola mobile con la
notazione esponenziale, rispettivamente con
- lettere minuscole e maiuscole. \\
+ lettere minuscole e maiuscole.\\
\cmd{\%g},
\cmd{\%G} &\ctyp{double} & Stampano un numero in virgola mobile con la
notazione più appropriate delle due precedenti,
rispettivamente con lettere minuscole e
- maiuscole. \\
+ maiuscole.\\
\cmd{\%a},
\cmd{\%A} &\ctyp{double} & Stampano un numero in virgola mobile in
- notazione esadecimale frazionaria\\
- \cmd{\%c} &\ctyp{int} & Stampa un carattere singolo\\
- \cmd{\%s} &\ctyp{char *} & Stampa una stringa \\
- \cmd{\%p} &\ctyp{void *} & Stampa il valore di un puntatore\\
- \cmd{\%n} &\ctyp{\&int} & Prende il numero di caratteri stampati finora\\
- \cmd{\%\%}& & Stampa un \% \\
+ notazione esadecimale frazionaria.\\
+ \cmd{\%c} &\ctyp{int} & Stampa un carattere singolo.\\
+ \cmd{\%s} &\ctyp{char *} & Stampa una stringa.\\
+ \cmd{\%p} &\ctyp{void *} & Stampa il valore di un puntatore.\\
+ \cmd{\%n} &\ctyp{\&int} & Prende il numero di caratteri stampati finora.\\
+ \cmd{\%\%}& & Stampa un \%.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Valori possibili per gli specificatori di conversione in una
\val{0} & La conversione è riempita con zeri alla sinistra del valore.\\
\val{-} & La conversione viene allineata a sinistra sul bordo del campo.\\
\val{' '}& Mette uno spazio prima di un numero con segno di valore
- positivo\\
+ positivo.\\
\val{+} & Mette sempre il segno ($+$ o $-$) prima di un numero.\\
\hline
\end{tabular}
\textbf{Valore} & \textbf{Significato} \\
\hline
\hline
- \cmd{hh} & una conversione intera corrisponde a un \ctyp{char} con o senza
+ \cmd{hh} & Una conversione intera corrisponde a un \ctyp{char} con o senza
segno, o il puntatore per il numero dei parametri \cmd{n} è di
tipo \ctyp{char}.\\
- \cmd{h} & una conversione intera corrisponde a uno \ctyp{short} con o
+ \cmd{h} & Una conversione intera corrisponde a uno \ctyp{short} con o
senza segno, o il puntatore per il numero dei parametri \cmd{n}
è di tipo \ctyp{short}.\\
- \cmd{l} & una conversione intera corrisponde a un \ctyp{long} con o
+ \cmd{l} & Una conversione intera corrisponde a un \ctyp{long} con o
senza segno, o il puntatore per il numero dei parametri \cmd{n}
è di tipo \ctyp{long}, o il carattere o la stringa seguenti
sono in formato esteso.\\
- \cmd{ll} & una conversione intera corrisponde a un \ctyp{long long} con o
+ \cmd{ll} & Una conversione intera corrisponde a un \ctyp{long long} con o
senza segno, o il puntatore per il numero dei parametri \cmd{n}
è di tipo \ctyp{long long}.\\
- \cmd{L} & una conversione in virgola mobile corrisponde a un
+ \cmd{L} & Una conversione in virgola mobile corrisponde a un
\ctyp{double}.\\
- \cmd{q} & sinonimo di \cmd{ll}.\\
- \cmd{j} & una conversione intera corrisponde a un \type{intmax\_t} o
+ \cmd{q} & Sinonimo di \cmd{ll}.\\
+ \cmd{j} & Una conversione intera corrisponde a un \type{intmax\_t} o
\type{uintmax\_t}.\\
- \cmd{z} & una conversione intera corrisponde a un \type{size\_t} o
+ \cmd{z} & Una conversione intera corrisponde a un \type{size\_t} o
\type{ssize\_t}.\\
- \cmd{t} & una conversione intera corrisponde a un \type{ptrdiff\_t}.\\
+ \cmd{t} & Una conversione intera corrisponde a un \type{ptrdiff\_t}.\\
\hline
\end{tabular}
\caption{Il modificatore di tipo di dato per il formato di \func{printf}}
\bodydesc{Le funzioni ritornano il numero di caratteri stampati.}
\end{functions}
\noindent con queste funzioni diventa possibile selezionare gli argomenti che
-si vogliono passare ad una routine di stampa, passando direttamente la lista
+si vogliono passare ad una funzione di stampa, passando direttamente la lista
tramite l'argomento \param{ap}. Per poter far questo ovviamente la lista degli
argomenti dovrà essere opportunamente trattata (l'argomento è esaminato in
sez.~\ref{sec:proc_variadic}), e dopo l'esecuzione della funzione l'argomento
Identica a \func{vsprintf}, ma non scrive su \param{str} più di
\param{size} caratteri.
\end{prototype}
-\noindent in modo da evitare possibili buffer
-overflow\itindex{buffer~overflow}.
+\noindent in modo da evitare possibili \itindex{buffer~overflow} buffer
+overflow.
Per eliminare alla radice questi problemi, le \acr{glibc} supportano una
Entrambe le funzioni prendono come argomento \param{strptr} che deve essere
l'indirizzo di un puntatore ad una stringa di caratteri, in cui verrà
restituito (si ricordi quanto detto in sez.~\ref{sec:proc_var_passing} a
-proposito dei \itindex{value~result~argument}\textit{value result argument})
+proposito dei \itindex{value~result~argument} \textit{value result argument})
l'indirizzo della stringa allocata automaticamente dalle funzioni. Occorre
inoltre ricordarsi di invocare \func{free} per liberare detto puntatore quando
-la stringa non serve più, onde evitare \textit{memory
- leak}\itindex{memory~leak}.
+la stringa non serve più, onde evitare \itindex{memory~leak} \textit{memory
+ leak}.
Infine una ulteriore estensione GNU definisce le due funzioni \func{dprintf} e
\func{vdprintf}, che prendono un file descriptor al posto dello stream. Altre
punto prestabilito; sempre che l'operazione di riposizionamento sia supportata
dal file sottostante lo stream, quando cioè si ha a che fare con quello che
viene detto un file ad \textsl{accesso casuale}.\footnote{dato che in un
- sistema Unix esistono vari tipi di file, come le fifo ed i file di
- dispositivo\index{file!di~dispositivo}, non è scontato che questo sia sempre
- vero.}
+ sistema Unix esistono vari tipi di file, come le fifo ed i
+ \index{file!di~dispositivo} file di dispositivo, non è scontato che questo
+ sia sempre vero.}
In GNU/Linux ed in generale in ogni sistema unix-like la posizione nel file è
espressa da un intero positivo, rappresentato dal tipo \type{off\_t}, il
(come delle scritture accidentali sul buffer) e non assicura la scelta delle
dimensioni ottimali, è sempre meglio lasciare allocare il buffer alle funzioni
di libreria, che sono in grado di farlo in maniera ottimale e trasparente
-all'utente (in quanto la disallocazione avviene automaticamente). Inoltre
+all'utente (in quanto la deallocazione avviene automaticamente). Inoltre
siccome alcune implementazioni usano parte del buffer per mantenere delle
informazioni di controllo, non è detto che le dimensioni dello stesso
coincidano con quelle su cui viene effettuato l'I/O.
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "gapil"
%%% End:
+
+% LocalWords: stream cap system call kernel Ritchie glibc descriptor Stevens
+% LocalWords: buf read write filesystem st blksize stat sez l'header stdio BSD
+% LocalWords: nell'header stdin shell stdout stderr error freopen flush line
+% LocalWords: unbuffered buffered newline fully SVr fopen fdopen POSIX const
+% LocalWords: char path int fildes NULL errno malloc fcntl fclose fflush tab
+% LocalWords: dup fifo socket append EXCL ccs STRING IRUSR IWUSR IRGRP IWGRP
+% LocalWords: IROTH IWOTH umask fseek fsetpos rewind SEEK CUR EOF EBADF close
+% LocalWords: sync fcloseall SOURCE void stdlib of feof ferror clearerr l'I ws
+% LocalWords: unlocked fread fwrite size ptr nmemb nelem gcc padding point str
+% LocalWords: lock thread fgetc getc getchar dell'overhead altresì unsigned ap
+% LocalWords: getwc fgetwc getwchar wint wchar WEOF putc fputc putchar dell'I
+% LocalWords: SVID getw putw parsing peeking ahead ungetc gets fgets string Di
+% LocalWords: overflow Aleph stack fputs puts fgetws fputws getline ssize leak
+% LocalWords: realloc value result argument memory getdelim delim printf short
+% LocalWords: fprintf sprintf format snprintf variadic long double intmax list
+% LocalWords: uintmax ptrdiff vprintf vfprintf vsprintf vsnprintf asprintf lex
+% LocalWords: vasprintf strptr dprintf vdprintf print scanf fscanf sscanf flex
+% LocalWords: vscanf vfscanf vsscanf bison parser yacc like off VMS whence pos
+% LocalWords: lseek ftell fgetpos fpos fseeko ftello fileno Solaris freadable
+% LocalWords: fwritable ext freading fwriting buffering setvbuf BUFSIZ setbuf
+% LocalWords: IONBF IOLBF IOFBF setbuffer setlinebuf flbf fbufsize flushlbf hh
+% LocalWords: fsync fpurge flockfile ftrylockfile funlockfile SAFE FUNCTIONS
+% LocalWords: locking fsetlocking type BYCALLER QUERY ll