\subsection{I \textit{file stream}}
\label{sec:file_stream}
-Come più volte ribadito l'interfaccia dei file descriptor è una interfaccia di
+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.
-In \textit{Advanced Programming in the Unix Environment} Stevens descrive una
-serie di test sull'influenza delle dimensioni del blocco di dati (il parametro
-\param{buf} di \func{read} e \func{write}) nell'efficienza nelle operazioni di
-I/O con i file descriptor, evidenziando come le prestazioni ottimali si
-ottengano a partire da dimensioni del buffer dei dati pari a quelle dei
-blocchi del filesystem (il valore dato dal campo \var{st\_blksize} di
-\var{fstat}).
+In \cite{APUE} Stevens descrive una serie di test sull'influenza delle
+dimensioni del blocco di dati (il parametro \param{buf} di \func{read} e
+\func{write}) nell'efficienza nelle operazioni di I/O con i file descriptor,
+evidenziando come le prestazioni ottimali si ottengano a partire da dimensioni
+del buffer dei dati pari a quelle dei blocchi del filesystem (il valore dato
+dal campo \var{st\_blksize} di \var{fstat}).
Se il programmatore non si cura di effettuare le operazioni in blocchi di
dimensioni adeguate, le prestazioni sono inferiori. La caratteristica
cui il processo riceve ordinariamente i dati in ingresso. Normalmente
è associato dalla shell all'input del terminale e prende i caratteri
dalla tastiera.
-\item[\var{FILE *stdout}] Lo \textit{standard input} cioè lo stream su
+\item[\var{FILE *stdout}] Lo \textit{standard output} cioè lo stream su
cui il processo invia ordinariamente i dati in uscita. Normalmente è
associato dalla shell all'output del terminale e scrive sullo schermo.
-\item[\var{FILE *stderr}] Lo \textit{standard input} cioè lo stream su
+\item[\var{FILE *stderr}] Lo \textit{standard error} cioè lo stream su
cui il processo è supposto inviare i messaggi di errore. Normalmente
anch'esso è associato dalla shell all'output del terminale e scrive
sullo schermo.
interfaccia degli stream; lo scopo è quello di ridurre al minimo il
numero di system call (\func{read} o \func{write}) eseguite nelle
operazioni di input/output. Questa funzionalità è assicurata
-automaticamente dalla libreria, ma costituisce anche una degli aspetti
+automaticamente dalla libreria, ma costituisce anche uno degli aspetti
più comunemente fraintesi, in particolare per quello che riguarda
l'aspetto della scrittura dei dati sul file.
\subsection{Apertura e chiusura di uno stream}
\label{sec:file_fopen}
-Le funzioni che si possono usare per aprire uno stream sono solo
-tre\footnote{\func{fopen} e \func{freopen} fanno parte dello standard
- ANSI C, \func{fdopen} è parte dello standard POSIX.1.}, i loro
-prototipi sono:
+Le funzioni che si possono usare per aprire uno stream sono solo tre:
+\func{fopen}, \func{fdopen} e \func{freopen},\footnote{\func{fopen} e
+ \func{freopen} fanno parte dello standard ANSI C, \func{fdopen} è parte
+ dello standard POSIX.1.} i loro prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{stdio.h}
\funcdecl{FILE *fopen(const char *path, const char *mode)}
\hline
\end{tabular}
\caption{Modalità di apertura di uno stream dello standard ANSI C che
- sono sempre presenti in qualunque sistema POSIX}
+ sono sempre presenti in qualunque sistema POSIX.}
\label{tab:file_fopen_mode}
\end{table}
processo (si veda \secref{sec:file_umask}).
In caso di file aperti in lettura e scrittura occorre ricordarsi che c'è
-di messo una bufferizzazione; per questo motivo lo standard ANSI C
-richiede che ci sia una operazione di posizionamento fra una operazione
+di mezzo una bufferizzazione; per questo motivo lo standard ANSI C
+richiede che ci sia un'operazione di posizionamento fra un'operazione
di output ed una di input o viceversa (eccetto il caso in cui l'input ha
incontrato la fine del file), altrimenti una lettura può ritornare anche
il risultato di scritture precedenti l'ultima effettuata.
\func{rewind} prima di eseguire una rilettura; viceversa nel caso in cui si
voglia fare una scrittura subito dopo aver eseguito una lettura occorre prima
usare una delle funzioni \func{fseek}, \func{fsetpos} o \func{rewind}. Anche
-una operazione nominalmente nulla come \code{fseek(file, 0, SEEK\_CUR)} è
+un'operazione nominalmente nulla come \code{fseek(file, 0, SEEK\_CUR)} è
sufficiente a garantire la sincronizzazione.
Una volta aperto lo stream, si può cambiare la modalità di bufferizzazione
blocchi di dati binari in maniera compatta e veloce; un primo caso di uso
tipico è quello in cui si salva un vettore (o un certo numero dei suoi
elementi) con una chiamata del tipo:
+\footnotesize
\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
int WriteVect(FILE *stream, double *vec, size_t nelem)
{
return nread;
}
\end{lstlisting}
+\normalsize
in questo caso devono essere specificate le dimensioni di ciascun
elemento ed il numero di quelli che si vogliono scrivere. Un secondo
caso è invece quello in cui si vuole trasferire su file una struttura;
si avrà allora una chiamata tipo:
+\footnotesize
\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
struct histogram {
int nbins;
return nread;
}
\end{lstlisting}
+\normalsize
in cui si specifica la dimensione dell'intera struttura ed un solo
elemento.
le si passa come argomento, infatti \param{stream} può essere valutato
più volte nell'esecuzione, e non viene passato in copia con il
meccanismo visto in \secref{sec:proc_var_passing}; per questo motivo se
-si passa una espressione si possono avere effetti indesiderati.
+si passa un'espressione si possono avere effetti indesiderati.
Invece \func{fgetc} è assicurata essere sempre una funzione, per questo
motivo la sua esecuzione normalmente è più lenta per via dell'overhead
mentre \func{fgets} aggiunge uno zero dopo il \textit{newline}, che resta
dentro la stringa. Se la lettura incontra la fine del file (o c'è un errore)
viene restituito un \macro{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
La parte più complessa di queste funzioni è il formato della stringa
\param{format} che indica le conversioni da fare, da cui poi deriva il numero
-dei parametri che dovranno essere passati a seguire. La stringa è costituita
-da caratteri normali (tutti eccetto \texttt{\%}), che vengono passati
-invariati all'output, e da direttive di conversione, in cui devono essere
-sempre presenti il carattere \texttt{\%}, che introduce la direttiva, ed uno
-degli specificatori di conversione (riportati in \ntab) che la conclude.
+dei parametri che dovranno essere passati a seguire.
\begin{table}[htb]
\centering
\label{tab:file_format_spec}
\end{table}
+La stringa è costituita da caratteri normali (tutti eccetto \texttt{\%}), che
+vengono passati invariati all'output, e da direttive di conversione, in cui
+devono essere sempre presenti il carattere \texttt{\%}, che introduce la
+direttiva, ed uno degli specificatori di conversione (riportati in
+\tabref{tab:file_format_spec}) che la conclude.
+
+\begin{table}[htb]
+ \centering
+ \footnotesize
+ \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
+ \hline
+ \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
+ \hline
+ \hline
+ \cmd{\#} & Chiede la conversione in forma alternativa. \\
+ \cmd{0} & La conversione è riempita con zeri alla sinistra del valore.\\
+ \cmd{-} & La conversione viene allineata a sinistra sul bordo del campo.\\
+ \cmd{' '}& Mette uno spazio prima di un numero con segno di valore
+ positivo\\
+ \cmd{+} & Mette sempre il segno ($+$ o $-$) prima di un numero.\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{I valori dei flag per il formato di \func{printf}}
+ \label{tab:file_format_flag}
+\end{table}
+
Il formato di una direttiva di conversione prevede una serie di possibili
elementi opzionali oltre al \cmd{\%} e allo specificatore di conversione. In
generale essa è sempre del tipo:
\end{itemize*}
-\begin{table}[htb]
- \centering
- \footnotesize
- \begin{tabular}[c]{|l|p{10cm}|}
- \hline
- \textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
- \hline
- \hline
- \cmd{\#} & Chiede la conversione in forma alternativa. \\
- \cmd{0} & La conversione è riempita con zeri alla sinistra del valore.\\
- \cmd{-} & La conversione viene allineata a sinistra sul bordo del campo.\\
- \cmd{' '}& Mette uno spazio prima di un numero con segno di valore
- positivo\\
- \cmd{+} & Mette sempre il segno ($+$ o $-$) prima di un numero.\\
- \hline
- \end{tabular}
- \caption{I valori dei flag per il formato di \func{printf}}
- \label{tab:file_format_flag}
-\end{table}
-
Dettagli ulteriori sulle varie opzioni possono essere trovati nella man page
di \func{printf} e nella documentazione delle \acr{glibc}.
l'indirizzo di un puntatore ad una stringa di caratteri, in cui verrà
restituito (si ricordi quanto detto in \secref{sec:proc_var_passing} a
proposito dei \textit{value result argument}) l'indirizzo della stringa
-allogata automaticamente dalle funzioni. Occorre inoltre ricordarsi di
+allocata automaticamente dalle funzioni. Occorre inoltre ricordarsi di
invocare \func{free} per liberare detto puntatore quando la stringa non serve
più, onde evitare memory leak.
errore.}
\end{functions}
-In Linux, a partire dalle glibc 2.1, sono presenti anche le funzioni
-\func{fseeko} e \func{ftello}, assolutamente identiche alle precedenti ma con
-argomenti di tipo \type{off\_t} anziché di tipo \type{long int}.
+In Linux, a partire dalle glibc 2.1, sono presenti anche le due funzioni
+\func{fseeko} e \func{ftello}, che assolutamente identiche alle precedenti
+\func{fseek} e \func{ftell} ma hanno argomenti di tipo \type{off\_t} anziché
+di tipo \type{long int}.
da \param{mode}, usando \param{buf} come buffer di lunghezza \param{size}.
\bodydesc{Restituisce zero in caso di successo, ed un valore qualunque in
- caso di errore.}
+ caso di errore, nel qual caso \var{errno} viene settata opportunamente.}
\end{prototype}
La funzione permette di controllare tutti gli aspetti della bufferizzazione;
Dato che la procedura di allocazione manuale è macchinosa, comporta dei rischi
(come delle scritture accidentali sul buffer) e non assicura la scelta delle
dimensioni ottimali, è sempre meglio lasciare allocare il buffer alle funzioni
-di librerie, che sono in grado di farlo in maniera ottimale e trasparente
+di libreria, che sono in grado di farlo in maniera ottimale e trasparente
all'utente (in quanto la disallocazione 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 le dimensioni con cui viene effettuato l'I/O.
-
-Per evitare che \func{setvbuf} setti il buffer basta passare un valore
-\macro{NULL} per \param{buf} e la funzione ignorerà il parametro \param{size}
-usando il buffer allocato automaticamente dal sistema. Si potrà comunque
-modificare la modalità di bufferizzazione, passando in \param{mode} uno degli
-opportuni valori elencati in \ntab. Qualora si specifichi la modalità non
-bufferizzata i valori di \param{buf} e \param{size} vengono sempre ignorati.
+coincidano con quelle su cui viene effettuato l'I/O.
\begin{table}[htb]
\centering
\macro{\_IOFBF} & \textit{fully buffered}\\
\hline
\end{tabular}
- \label{tab:file_stream_buf_mode}
\caption{Valori del parametro \param{mode} di \func{setvbuf}
per il settaggio delle modalità di bufferizzazione.}
+ \label{tab:file_stream_buf_mode}
\end{table}
+Per evitare che \func{setvbuf} setti il buffer basta passare un valore
+\macro{NULL} per \param{buf} e la funzione ignorerà il parametro \param{size}
+usando il buffer allocato automaticamente dal sistema. Si potrà comunque
+modificare la modalità di bufferizzazione, passando in \param{mode} uno degli
+opportuni valori elencati in \tabref{tab:file_stream_buf_mode}. Qualora si
+specifichi la modalità non bufferizzata i valori di \param{buf} e \param{size}
+vengono sempre ignorati.
+
Oltre a \func{setvbuf} le \acr{glibc} definiscono altre tre funzioni per la
gestione della bufferizzazione di uno stream: \func{setbuf}, \func{setbuffer}
e \func{setlinebuf}, i loro prototipi sono:
\noindent tutte queste funzioni sono realizzate con opportune chiamate a
\func{setvbuf} e sono definite solo per compatibilità con le vecchie librerie
BSD. Infine le \acr{glibc} provvedono le funzioni non standard\footnote{anche
- queste sono originarie di Solaris} \func{\_\_flbf} e \func{\_\_fbufsize} che
-permettono di leggere le proprietà di bufferizzazione di uno stream; i cui
-prototipi sono:
+ queste funzioni sono originarie di Solaris.} \func{\_\_flbf} e
+\func{\_\_fbufsize} che permettono di leggere le proprietà di bufferizzazione
+di uno stream; i cui prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{stdio\_ext.h}
\end{prototype}
\noindent anche di questa funzione esiste una analoga
\func{fflush\_unlocked}\footnote{accessibile definendo \macro{\_BSD\_SOURCE} o
- \macro{\_SVID\_SOURCE} o \macro{\_GNU\_SOURCE}} che non effettua il blocco
+ \macro{\_SVID\_SOURCE} o \macro{\_GNU\_SOURCE}.} che non effettua il blocco
dello stream.
Se \param{stream} è \macro{NULL} lo scarico dei dati è forzato per tutti gli
projects / gapil.git / blobdiff