\section{Introduzione}
\label{sec:file_stream_intro}
-Come visto in \capref{cap:file_unix_interface} le operazioni di I/O sui file
+Come visto in \capref{cha:file_unix_interface} le operazioni di I/O sui file
sono gestibili a basso livello con l'interfaccia standard unix, che ricorre
direttamente alle system call messe a disposizione dal kernel.
della massima efficienza.
Per questo motivo l'interfaccia viene chiamata anche interfaccia dei
-\textit{file stream}, dato che non è più necessario doversi preoccupare di dei
-dettagli della comunicazione con il tipo di hardware sottostante (come nel
-caso della dimensione dei blocchi del filesystem), ed un file può essere
-sempre considerato come composto da un flusso continuo (da cui il nome
-\textit{stream}) di dati.
+\textit{file stream}, dato che non è più necessario doversi preoccupare
+dei dettagli della comunicazione con il tipo di hardware sottostante
+(come nel caso della dimensione dei blocchi del filesystem), ed un file
+può essere sempre considerato come composto da un flusso continuo (da
+cui il nome \textit{stream}) di dati.
A parte i dettagli legati alla gestione delle operazioni di lettura e
scrittura (sia per quel che riguarda la bufferizzazione, che le
stream, come la posizione corrente, lo stato del buffer e degli indicatori di
stato e di fine del file.
-Per questo motivo gli utenti non devono mai utilizzare direttamente o allocare
-queste strutture, ma usare sempre puntatori del tipo \type{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 come parametri
-solo variabili di questo tipo, che diventa accessibile includendo l'header
+Per questo motivo gli utenti non devono mai utilizzare direttamente o
+allocare queste strutture, ma usare sempre puntatori del tipo \type{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 come parametri solo
+variabili di questo tipo, che diventa accessibile includendo l'header
file \file{stdio.h}.
\subsection{Gli stream standard}
\label{sec:file_std_stream}
-Ai tre file descriptor standard (vedi \secref{sec:file_std_descr}) aperti per
-ogni processo, corrispondono altrettanti stream, che rappresentano i canali
-standard di input/output prestabiliti; anche questi tre stream sono
-identificabili attraverso dei nomi simbolici definiti nell'header
-\file{stdio.h} che sono:
+Ai tre file descriptor standard (vedi \secref{sec:file_std_descr})
+aperti per ogni processo, corrispondono altrettanti stream, che
+rappresentano i canali standard di input/output prestabiliti; anche
+questi tre stream sono identificabili attraverso dei nomi simbolici
+definiti nell'header \file{stdio.h} che sono:
\begin{itemize}
-\item \var{FILE * stdin} Lo \textit{standard input} cioè lo stream da 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 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 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.
+\item \var{FILE *stdin} Lo \textit{standard input} cioè lo stream da
+ 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
+ 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
+ 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.
\end{itemize}
-Nelle \acr{glibc} \var{stdin}, \var{stdout} e \var{stderr} sono effettivamente
-tre variabili di tipo \type{FILE *} che possono essere usate come tutte le
-altre, ad esempio si può effettuare una redirezione dell'output di un
-programma con il semplice codice:
+Nelle \acr{glibc} \var{stdin}, \var{stdout} e \var{stderr} sono
+effettivamente tre variabili di tipo \type{FILE *} che possono essere
+usate come tutte le altre, ad esempio si può effettuare una redirezione
+dell'output di un programma con il semplice codice:
\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
fclose (stdout);
stdout = fopen ("standard-output-file", "w");
\end{lstlisting}
-ma in altri sistemi possono essere definite come macro, se si hanno problemi
-di portabilità e si vuole essere sicuri, diventa opportuno usare la funzione
-\func{freopen}.
+ma in altri sistemi queste variabili possono essere definite da macro, e
+se si hanno problemi di portabilità e si vuole essere sicuri, diventa
+opportuno usare la funzione \func{freopen}.
\subsection{Le modalità di bufferizzazione}
\label{sec:file_buffering}
-La bufferizzazione è una delle caratteristiche principali della 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 più comunemente fraintesi, in particolare per quello che
-riguarda l'aspetto della scrittura dei dati sul file.
-
-I caratteri che vengono scritti su uno stream normalmente vengono accumulati
-in un buffer e poi trasmessi in blocco in maniera asincrona rispetto alla
-scrittura (quello che viene chiamato lo \textsl{scarico}, dall'inglese
-\textit{flush}, dei dati) tutte le volte che il buffer viene riempito. Un
-comportamento analogo avviene anche in lettura (cioè dal file viene letto un
-blocco di dati, anche se se ne sono richiesti una quantità inferiore), ma la
-cosa ovviamente ha rilevanza inferiore, dato che i dati letti sono sempre gli
-stessi; in caso di scrittura invece, quando si ha un accesso contemporaneo
-allo stesso file (ad esempio da parte di un altro processo) si potranno vedere
-solo le parti effettivamente scritte, e non quelle ancora presenti nel buffer.
-
-Allo stesso modo, se si sta facendo dell'input/output interattivo bisognerà
-tenere presente le caratteristiche delle operazioni di scarico dei dati,
-poiché non è detto che ad una scrittura sullo stream corrisponda una immediata
-scrittura sul dispositivo.
-
-Per rispondere ad esigenze diverse, lo standard definisce tre distinte modalità
-in cui può essere eseguita la bufferizzazione, delle quali occorre essere ben
-consapevoli, specie in caso di lettura e scrittura da dispositivi interattivi:
+La bufferizzazione è una delle caratteristiche principali della
+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
+più comunemente fraintesi, in particolare per quello che riguarda
+l'aspetto della scrittura dei dati sul file.
+
+I caratteri che vengono scritti su uno stream normalmente vengono
+accumulati in un buffer e poi trasmessi in blocco in maniera asincrona
+rispetto alla scrittura (quello che viene chiamato lo \textsl{scarico}
+dei dati, dall'inglese \textit{flush}) tutte le volte che il buffer
+viene riempito. Un comportamento analogo avviene anche in lettura (cioè
+dal file viene letto un blocco di dati, anche se se ne sono richiesti
+una quantità inferiore), ma la cosa ovviamente ha rilevanza inferiore,
+dato che i dati letti sono sempre gli stessi; in caso di scrittura
+invece, quando si ha un accesso contemporaneo allo stesso file (ad
+esempio da parte di un altro processo) si potranno vedere solo le parti
+effettivamente scritte, e non quelle ancora presenti nel buffer.
+
+Allo stesso modo, se si sta facendo dell'input/output interattivo
+bisognerà tenere presente le caratteristiche delle operazioni di scarico
+dei dati, poiché non è detto che ad una scrittura sullo stream
+corrisponda una immediata scrittura sul dispositivo.
+
+Per rispondere ad esigenze diverse, lo standard definisce tre distinte
+modalità in cui può essere eseguita la bufferizzazione, delle quali
+occorre essere ben consapevoli, specie in caso di lettura e scrittura da
+dispositivi interattivi:
\begin{itemize}
\item \textit{unbuffered}: in questo caso non c'è bufferizzazione ed i
caratteri vengono trasmessi direttamente al file non appena possibile
(effettuando immediatamente una \func{write}).
-\item \textit{line buffered}: in questo caso i caratteri vengono normalmente
- trasmessi al file in blocco ogni volta che viene incontrato un carattere di
- \textit{newline} (il carattere ASCII \verb|\n|).
-\item \textit{fully buffered}: in questo caso i caratteri vengono trasmessi da
- e verso il file in blocchi di dimensione opportuna.
+\item \textit{line buffered}: in questo caso i caratteri vengono
+ normalmente trasmessi al file in blocco ogni volta che viene
+ incontrato un carattere di \textit{newline} (il carattere ASCII
+ \verb|\n|).
+\item \textit{fully buffered}: in questo caso i caratteri vengono
+ trasmessi da e verso il file in blocchi di dimensione opportuna.
\end{itemize}
-Lo standard ANSI C specifica inoltre che lo standard output e lo standard
-input siano aperti in modalità \textit{fully buffered} quando non fanno
-riferimento ad un dispositivo interattivo, e che lo standard error non sia mai
-aperto in modalità \textit{fully buffered}.
+Lo standard ANSI C specifica inoltre che lo standard output e lo
+standard input siano aperti in modalità \textit{fully buffered} quando
+non fanno riferimento ad un dispositivo interattivo, e che lo standard
+error non sia mai aperto in modalità \textit{fully buffered}.
Linux, come BSD e SVr4, specifica il comportamento di default in maniera
ancora più precisa, e cioè impone che lo standard error sia sempre
\subsection{Apertura e chiusura di uno stream}
\label{sec:file_fopen}
-Le funzioni che permettono di aprire uno stream sono 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\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)}
+ \funcdecl{FILE *fopen(const char *path, const char *mode)}
Apre il file specificato da \param{path}.
- \funcdecl{FILE * fdopen(int fildes, const char * mode)}
+ \funcdecl{FILE *fdopen(int fildes, const char *mode)}
Associa uno stream al file descriptor \param{fildes}.
- \funcdecl{FILE * freopen(const char * path, const char * mode, FILE *
- stream)}
+ \funcdecl{FILE *freopen(const char *path, const char *mode, FILE *stream)}
Apre il file specificato da \param{path} associandolo allo stream
specificato da \param{stream}, se questo è già aperto prima lo chiude.
-
- Le funzioni ritornano un puntatore valido in caso di successo e \macro{NULL}
- in caso di errore, in tal caso \var{errno} viene settata al valore ricevuto
- dalla funzione sottostante di cui è fallita l'esecuzione.
- Gli errori pertanto possono essere quelli di \func{malloc} per tutte e tre
- le funzioni, quelli \func{open} per \func{fopen}, quelli di \func{fcntl} per
- \func{fdopen} e quelli di \func{fopen}, \func{fclose} e \func{fflush} per
- \func{freopen}.
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano un puntatore valido in caso di
+ successo e \macro{NULL} in caso di errore, in tal caso \var{errno}
+ viene settata al valore ricevuto dalla funzione sottostante di cui è
+ fallita l'esecuzione.
+
+ Gli errori pertanto possono essere quelli di \func{malloc} per tutte
+ e tre le funzioni, quelli \func{open} per \func{fopen}, quelli di
+ \func{fcntl} per \func{fdopen} e quelli di \func{fopen},
+ \func{fclose} e \func{fflush} per \func{freopen}.}
\end{functions}
-Normalmente la funzione che si usa per aprire uno stream è \func{fopen}, essa
-apre il file specificato nella modalità specificata da \param{mode} che è una
-delle stringhe elencate in \tabref{tab:file_fopen_mode}.
+Normalmente la funzione che si usa per aprire uno stream è \func{fopen},
+essa apre il file specificato nella modalità specificata da
+\param{mode}, che è una stringa che deve iniziare con almeno uno dei
+valori indicati in \tabref{tab:file_fopen_mode} (sono possibili varie
+estensioni che vedremo in seguito).
-L'uso di \func{freopen} è in genere per redirigere uno dei tre file standard
-(vedi \secref{sec:file_std_stream}): il file \param{path} viene associato a
-\param{stream} e se questo è uno stream aperto prima viene chiuso.
+L'uso più comune di \func{freopen} è per redirigere uno dei tre file
+standard (vedi \secref{sec:file_std_stream}): il file \param{path} viene
+associato a \param{stream} e se questo è uno stream già aperto viene
+preventivamente chiuso.
-Infine \func{fdopen} viene usato per associare uno stream ad un file
-descriptor esistente ottenuto tramite una altra funzione (come \func{open},
-\func{dup}, \func{pipe}) e serve quando si vogliono usare gli stream con file
-speciali come le fifo od i socket, che non possono essere aperti con le
-funzioni delle librerie standard del C.
+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, che non
+possono essere aperti con le funzioni delle librerie standard del C.
\begin{table}[htb]
\centering
\textbf{Valore} & \textbf{Significato}\\
\hline
\hline
- \texttt{r} & Il file viene aperto in sola lettura; lo stream è posizionato
- all'inizio del file.\\
- \texttt{r+} & Il file viene aperto in lettura e scrittura; lo stream è
- posizionato all'inizio del file. \\
+ \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. \\
% \hline
- \texttt{w} & Il file viene troncato a lunghezza nulla (o creato se non
- esiste), ed aperto in sola lettura; lo stream è posizionato all'inizio del
- file.\\
- \texttt{w+} & Il file viene troncato a lunghezza nulla (o creato se non
- esiste), ed aperto in scrittura e lettura; 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 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 è aperto in \textit{append mode} in sola scrittura
- (o creato se non esiste). \\
- \texttt{a+} & Il file è aperto in \textit{append mode} in lettura e
- scrittura (o creato se non esiste). \\
+ \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. \\
\hline
\end{tabular}
- \caption{Modalità di apertura di uno stream}
+ \caption{Modalità di apertura di uno stream dello standard ANSI C che
+ sono sempre presenti in qualunque sistema POSIX}
\label{tab:file_fopen_mode}
\end{table}
distinzione non esiste e il valore viene accettato solo per
compatibilità, ma non ha alcun effetto.
+Le \acr{glibc} supportano alcune estensioni, queste devono essere sempre
+indicate dopo aver specificato il \param{mode} con uno dei valori di
+\tabref{tab:file_fopen_mode}. L'uso del carattere \texttt{x} serve per
+evitare di sovrascrivere un file già esistente (è analoga all'uso
+dell'opzione \macro{O\_EXCL} in \func{open}), se il file specificato già
+esiste e si aggiunge questo carattere a \param{mode} la \func{fopen}
+fallisce.
+
+Un'altra estensione serve a supportare la localizzazione, quando si
+aggiunge a \param{mode} una stringa della forma \verb|",ccs=STRING"| il
+valore \verb|STRING| è considerato il nome di una codifica dei caratteri
+e \func{fopen} marca il file per l'uso dei caratteri estesi e abilita le
+opportune funzioni di conversione in lettura e scrittura.
+
Inoltre nel caso si usi \func{fdopen} i valori specificati da
\param{mode} devono essere compatibili con quelli con cui il file
descriptor è stato aperto. Inoltre i modi \cmd{w} e \cmd{w+} non
troncano il file. La posizione nello stream viene settata a quella
corrente nel file descriptor, e le variabili di errore e di fine del
-file sono cancellate. Il file non viene duplicato e verrà chiuso alla
-chiusura dello stream.
+file (vedi \secref{sec:file_io}) sono cancellate. Il file non viene
+duplicato e verrà chiuso alla chiusura dello stream.
I nuovi file saranno creati secondo quanto visto in
\secref{sec:file_ownership} ed avranno i permessi di accesso settati al
richiede che ci sia una operazione di posizionamento fra una 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.
+il risultato di scritture precedenti l'ultima effettuata.
Per questo motivo è una buona pratica (e talvolta necessario) far seguire ad
una scrittura una delle funzioni \func{fflush}, \func{fseek}, \func{fsetpos} o
alcuna operazione di I/O sul file.
Uno stream viene chiuso con la funzione \func{fclose} il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{stdio.h}{int fclose(FILE * stream)}
+\begin{prototype}{stdio.h}{int fclose(FILE *stream)}
Chiude lo stream \param{stream}.
- Restituisce 0 in caso di successo e \macro{EOF} in caso di errore, nel qual
- caso setta \var{errno} a \macro{EBADF} se il file descriptor indicato da
- \param{stream} non è valido, o uno dei valori specificati dalla sottostante
- funzione che è fallita (\func{close}, \func{write} o \func{fflush}).
+ \bodydesc{Restituisce 0 in caso di successo e \macro{EOF} in caso di errore,
+ nel qual caso setta \var{errno} a \macro{EBADF} se il file descriptor
+ indicato da \param{stream} non è valido, o uno dei valori specificati
+ dalla sottostante funzione che è fallita (\func{close}, \func{write} o
+ \func{fflush}).}
\end{prototype}
-La funzione effettua uno scarico di tutti i dati presenti nei buffer di uscita
-e scarta tutti i dati in ingresso, se era stato allocato un buffer per lo
-stream questo verrà rilasciato. La funzione effettua lo scarico solo per i
-dati presenti nei buffer in user space usati dalle \acr{glibc}; se si essere
-sicuri che il kernel forzi la scrittura su disco occorrerà effettuare .
+La funzione effettua uno scarico di tutti i dati presenti nei buffer di
+uscita e scarta tutti i dati in ingresso, se era stato allocato un
+buffer per lo stream questo verrà rilasciato. La funzione effettua lo
+scarico solo per i dati presenti nei buffer in user space usati dalle
+\acr{glibc}; se si vuole essere sicuri che il kernel forzi la scrittura
+su disco occorrerà effettuare una \func{sync}.
Linux supporta, come estensione implementata dalle \acr{glibc}, anche una
altra funzione, \func{fcloseall}, che serve a chiudere tutti i file, il suo
\begin{prototype}{stdio.h}{int fcloseall(void)}
Chiude tutti gli stream.
- Restituisce 0 se non ci sono errori ed \macro{EOF} altrimenti.
+ \bodydesc{Restituisce 0 se non ci sono errori ed \macro{EOF} altrimenti.}
\end{prototype}
-la funzione esegue lo scarico dei dati bufferizzati in uscita e scarta quelli
-in ingresso, chiudendo tutti i file. Questa funzione è provvista solo per i
-casi di emergenza, quando si è verificato un errore ed il programma deve
-essere abortito, ma si vuole compiere qualche altra operazione dopo aver
-chiuso i file e prima di uscire (si ricordi quanto visto in
-\secref{sec:proc_exit}).
+\noindent la funzione esegue lo scarico dei dati bufferizzati in uscita
+e scarta quelli in ingresso, chiudendo tutti i file. Questa funzione è
+provvista solo per i casi di emergenza, quando si è verificato un errore
+ed il programma deve essere abortito, ma si vuole compiere qualche altra
+operazione dopo aver chiuso i file e prima di uscire (si ricordi quanto
+visto in \secref{sec:proc_exit}).
\subsection{Lettura e scrittura su uno stream}
ricchezza delle funzioni disponibili per le operazioni di lettura e
scrittura sui file. Sono infatti previste ben tre diverse modalità
modalità di input/output non formattato:
-\begin{enumerate}
-\item\textsl{a blocchi} in cui legge/scrive un blocco di dati alla
- volta, vedi \secref{sec:file_block_io}.
-\item\textsl{di linea} in cui si legge/scrive una linea (terminata dal
- carattere di newline \verb|\n|) alla volta, vedi
- \secref{sec:file_line_io}.
+\begin{enumerate*}
+\item\textsl{binario} in cui legge/scrive un blocco di dati alla
+ volta, vedi \secref{sec:file_binary_io}.
\item\textsl{a caratteri} in cui si legge/scrive un carattere alla
volta (con la bufferizzazione gestita automaticamente dalla libreria),
vedi \secref{sec:file_char_io}.
-\end{enumerate}
-e una modalità di input/output formattato.
-
-A differenza dell'interfaccia dei file descriptor il raggiungimento
-della fine del file è considerato un errore, e viene notificato come
-tale dai valori di uscita delle varie funzioni; nella maggior parte dei
-casi questo avviene con la restituzione del valore intero (di tipo
-\type{int}) \macro{EOF}\footnote{la costante deve essere negativa, le
- \acr{glibc} usano -1, altre implementazioni possono avere valori
- diversi.} definito anch'esso nell'header \func{stdlib.h}.
-
-Dato che le funzioni dell'interfaccia degli stream sono funzioni di
-libreria, esse non settano la variabile \var{errno}, che mantiene il
-valore settato dalla system call che ha riportato l'errore, ma siccome
-la condizione di end-of-file è anch'essa segnalata come errore, non
-esisterebbe alcuna possibilità di distinguerla da un errore (\var{errno}
-potrebbe essere stata settata in una altra occasione, vedi
-\secref{sec:sys_errno}).
+\item\textsl{di linea} in cui si legge/scrive una linea (terminata dal
+ carattere di newline \verb|\n|) alla volta, vedi
+ \secref{sec:file_line_io}.
+\end{enumerate*}
+ed inoltre la modalità di input/output formattato.
+
+A differenza dell'interfaccia dei file descriptor, con gli stream il
+raggiungimento della fine del file è considerato un errore, e viene
+notificato come tale dai valori di uscita delle varie funzioni. Nella
+maggior parte dei casi questo avviene con la restituzione del valore
+intero (di tipo \type{int}) \macro{EOF}\footnote{la costante deve essere
+ negativa, le \acr{glibc} usano -1, altre implementazioni possono avere
+ valori diversi.} definito anch'esso nell'header \func{stdlib.h}.
+
+Dato che le funzioni dell'interfaccia degli stream sono funzioni di libreria
+che si appoggiano a delle system call, esse non settano direttamente la
+variabile \var{errno}, che mantiene il valore settato dalla system call che ha
+riportato l'errore.
+
+Siccome la condizione di end-of-file è anch'essa segnalata come errore, nasce
+il problema di come distinguerla da un errore effettivo; basarsi solo sul
+valore di ritorno della funzione e controllare il valore di \var{errno}
+infatti non basta, dato che quest'ultimo potrebbe essere stato settato in una
+altra occasione, (si veda \secref{sec:sys_errno} per i dettagli del
+funzionamento di \var{errno}).
Per questo motivo tutte le implementazioni delle librerie standard
mantengono per ogni stream almeno due flag all'interno dell'oggetto
\type{FILE}, il flag di \textit{end-of-file}, che segnala che si è
raggiunta la fine del file in lettura, e quello di errore, che segnala
la presenza di un qualche errore nelle operazioni di input/output;
-questi flag possono essere riletti dalle funzioni:
+questi due flag possono essere riletti dalle funzioni:
\begin{functions}
\headdecl{stdio.h}
\funcdecl{int feof(FILE *stream)}
Controlla il flag di end-of-file di \param{stream}.
\funcdecl{int ferror(FILE *stream)}
Controlla il flag di errore di \param{stream}.
-
- Entrambe le funzioni ritornano un valore diverso da zero se i relativi
- flag sono settati.
+
+ \bodydesc{Entrambe le funzioni ritornano un valore diverso da zero se
+ i relativi flag sono settati.}
\end{functions}
\noindent si tenga presente comunque che la lettura di questi flag segnala
-soltanto che si è avuto un errore, o si è raggiunta la fine del file, in
-una precedente operazione sullo stream.
+soltanto che c'è stato un errore, o che si è raggiunta la fine del file in una
+qualunque operazione sullo stream, il controllo quindi deve essere effettuato
+ogni volta che si chiama una funzione di libreria.
-Entrambi i flag (di errore e di end-of-file) possono essere cancellati
-usando la funzione \func{clearerr}, il cui prototipo è:
-\begin{prototype}{stdio.h}{void clearerr( FILE *stream)}
+Entrambi i flag (di errore e di end-of-file) possono essere cancellati usando
+la funzione \func{clearerr}, il cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{void clearerr(FILE *stream)}
Cancella i flag di errore ed end-of-file di \param{stream}.
\end{prototype}
\noindent in genere si usa questa funziona una volta che si sia identificata e
così da poter rilevare una successiva ulteriore condizione di errore.
-\subsection{Input/output a blocchi}
-\label{sec:file_block_io}
+\subsection{Input/output binario}
+\label{sec:file_binary_io}
+
+La prima modalità di input/output non formattato ricalca quella della
+interfaccia dei file descriptor, e provvede semplicemente la scrittura e
+la lettura dei dati da un buffer verso un file e viceversa. In generale
+questa è la modalità che si usa quando si ha a che fare con dati non
+formattati. Le due funzioni che si usano per l'I/O binario sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{size\_t fread(void *ptr, size\_t size, size\_t nmemb, FILE
+ *stream)}
+
+ \funcdecl{size\_t fwrite(const void *ptr, size\_t size, size\_t
+ nmemb, FILE *stream)}
+
+ Rispettivamente leggono e scrivono \param{nmemb} elementi di dimensione
+ \param{size} dal buffer \param{ptr} al file \param{stream}.
+
+ \bodydesc{Entrambe le funzioni ritornano il numero di elementi letti o
+ scritti, in caso di errore o fine del file viene restituito un numero di
+ elementi inferiore al richiesto.}
+\end{functions}
+
+In genere si usano queste funzioni quando si devono trasferire su file
+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:
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+int WriteVect(FILE *stream, double *vec, size_t nelem)
+{
+ int size, nread;
+ size = sizeof(*vec);
+ if ( (nread = fwrite(vec, size, nelem, stream)) != nelem) {
+ perror("Write error");
+ }
+ return nread;
+}
+\end{lstlisting}
+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:
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+struct histogram {
+ int nbins;
+ double max, min;
+ double * bin;
+} histo;
+
+int WriteStruct(FILE * stream, struct histogram * histo, size_t nelem)
+{
+ if ( fwrite(vec, sizeof(*histo), 1, stream) !=1) {
+ perror("Write error");
+ }
+ return nread;
+}
+\end{lstlisting}
+in cui si specifica la dimensione dell'intera struttura ed un solo
+elemento.
+
+In realtà quello che conta nel trasferimento dei dati sono le dimensioni
+totali, che sono sempre pari al prodotto \func{size * nelem}; la sola
+differenza è che le funzioni non ritornano il numero di byte scritti,
+ma il numero di elementi.
+
+La funzione \func{fread} legge sempre un numero intero di elementi, se
+incontra la fine del file l'oggetto letto parzialmente viene scartato
+(lo stesso avviene in caso di errore). In questo caso la posizione dello
+stream viene settata alla fine del file (e non a quella corrispondente
+alla quantità di dati letti).
+
+In caso di errore (o fine del file per \func{fread}) entrambe le
+funzioni restituiscono il numero di oggetti effettivamente letti o
+scritti, che sarà inferiore a quello richiesto. Contrariamente a quanto
+avviene per i file descriptor, questo segnala una condizione di errore e
+occorrerà usare \func{feof} e \func{ferror} per stabilire la natura del
+problema.
+
+Benché queste funzioni assicurino la massima efficienza per il
+salvataggio dei dati, i dati memorizzati attraverso di esse presentano
+lo svantaggio di dipendere strettamente dalla piattaforma di sviluppo
+usata ed in genere possono essere riletti senza problemi solo dallo
+stesso programma che li ha prodotti.
+
+Infatti diversi compilatori possono eseguire ottimizzazioni diverse
+delle strutture dati e alcuni compilatori (come il \cmd{gcc}) possono
+anche scegliere se ottimizzare l'occupazione di spazio, impacchettando
+più strettamente i dati, o la velocità inserendo opportuni
+\textit{padding} per l'allineamento dei medesimi generando quindi output
+binari diversi. Inoltre altre incompatibilità si possono presentare
+quando entrano in gioco differenze di architettura hardware, come la
+dimensione del bus o la modalità di ordinamento dei bit o il formato
+delle variabili in floating point.
+
+Per questo motivo quando si usa l'input/output binario occorre sempre
+essere prendere le opportune precauzioni (in genere usare un formato di
+più alto livello che permetta di recuperare l'informazione completa),
+per assicurarsi che versioni diverse del programma siano in grado di
+rileggere i dati tenendo conto delle eventuali differenze.
+
+Le \acr{glibc} definiscono altre due funzioni per l'I/O binario, che
+evitano il lock implicito dello stream, usato per dalla librerie per la
+gestione delle applicazioni multi-thread (si veda
+\secref{sec:file_stream_thread} per i dettagli).
+
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{size\_t fread\_unlocked(void *ptr, size\_t size, size\_t
+ nmemb, FILE *stream)}
+
+ \funcdecl{size\_t fwrite\_unlocked(const void *ptr, size\_t size,
+ size\_t nmemb, FILE *stream)}
+
+ \bodydesc{Le funzioni sono identiche alle analoghe \func{fread} e
+ \func{fwrite} ma non acquisiscono il lock implicito sullo stream.}
+\end{functions}
+\noindent entrambe le funzioni sono estensioni GNU previste solo dalle
+\acr{glibc}.
-\subsection{Input/output a caratteri singoli}
+\subsection{Input/output a caratteri}
\label{sec:file_char_io}
+La seconda modalità di input/output è quella a caratteri, in cui si
+trasferisce un carattere alla volta. Le funzioni per la lettura a
+caratteri sono tre, \func{fgetc}, \func{getc} e \func{getchar}, i
+rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{int getc(FILE *stream)} Legge un byte da \param{stream} e lo
+ restituisce come intero. In genere è implementata come una macro.
+
+ \funcdecl{int fgetc(FILE *stream)} Legge un byte da \param{stream} e lo
+ restituisce come intero. È una sempre una funzione.
+
+ \funcdecl{int getchar(void)} Equivalente a \func{getc(stdin)}.
+
+ \bodydesc{Tutte queste funzioni leggono un byte alla volta, che viene
+ restituito come intero; in caso di errore o fine del file il valore
+ di ritorno è \macro{EOF}.}
+\end{functions}
+
+A parte \func{getchar}, che si usa in genere per leggere un carattere da
+tastiera, le altre due funzioni sono sostanzialmente equivalenti. La
+differenza è che \func{gets} è ottimizzata al massimo e normalmente
+viene implementata con una macro, per cui occorre stare attenti a cosa
+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.
+
+Invece \func{fgets} è assicurata essere sempre una funzione, per questo
+motivo la sua esecuzione normalmente è più lenta per via dell'overhead
+della chiamata, ma è altresì possibile ricavarne l'indirizzo, che può
+essere passato come parametro ad un altra funzione (e non si hanno i
+problemi accennati in precedenza con \param{stream}).
+
+Le tre funzioni restituiscono tutte un \type{unsigned char} convertito
+ad \type{int} (si usa \type{unsigned char} in modo da evitare
+l'espansione del segno). In questo modo il valore di ritorno è sempre
+positivo, tranne in caso di errore o fine del file.
+
+Nelle estensioni GNU che provvedono la localizzazione sono definite tre
+funzioni equivalenti alle precedenti che invece di un carattere di un
+byte restituiscono un carattere in formato esteso (cioè di tipo
+\type{wint\_t}, il loro prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+ \headdecl{wchar.h}
+
+ \funcdecl{wint\_t getwc(FILE *stream)} Legge un carattere esteso da
+ \param{stream}. In genere è implementata come una macro.
+
+ \funcdecl{wint\_t fgetwc(FILE *stream)} Legge un carattere esteso da
+ \param{stream} È una sempre una funzione.
+
+ \funcdecl{wint\_t getwchar(void)} Equivalente a \func{getwc(stdin)}.
+
+ \bodydesc{Tutte queste funzioni leggono un carattere alla volta, in
+ caso di errore o fine del file il valore di ritorno è \macro{WEOF}.}
+\end{functions}
+
+Per scrivere un carattere si possono usare tre funzioni analoghe alle
+precedenti usate per leggere: \func{putc}, \func{fputc} e
+\func{putchar}; i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{int putc(int c, FILE *stream)} Scrive il carattere \param{c}
+ su \param{stream}. In genere è implementata come una macro.
+
+ \funcdecl{int fputc(FILE *stream)} Scrive il carattere \param{c} su
+ \param{stream}. È una sempre una funzione.
+
+ \funcdecl{int putchar(void)} Equivalente a \func{putc(stdin)}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni scrivono sempre un carattere alla volta, il cui
+ valore viene restituito in caso di successo; in caso di errore o
+ fine del file il valore di ritorno è \macro{EOF}.}
+\end{functions}
+
+Tutte queste funzioni scrivono sempre un byte alla volta, anche se
+prendono come parametro un \type{int} (che pertanto deve essere ottenuto
+con un cast da un \type{unsigned char}). Anche il valore di ritorno è
+sempre un intero; in caso di errore o fine del file il valore di ritorno
+è \macro{EOF}.
+
+Come nel caso dell'I/O binario le \acr{glibc} provvedono per ciascuna
+delle funzioni precedenti, come estensione GNU, una seconda funzione, il
+cui nome è ottenuto aggiungendo un \func{\_unlocked}, che esegue
+esattamente le stesse operazioni evitando però il lock implicito dello
+stream.
+
+Per compatibilità con SVID sono provviste anche due funzioni per leggere
+e scrivere una \textit{word} (che è sempre definita come \type{int}); i
+loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{int getw(FILE *stream)} Legge una parola da \param{stream}.
+ \funcdecl{int putw(int w, FILE *stream)} Scrive la parola \param{w} su
+ \param{stream}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono la parola \param{w}, o \macro{EOF}
+ in caso di errore o di fine del file.}
+\end{functions}
+\noindent l'uso di queste funzioni è deprecato in favore dell'uso di
+\func{fread} e \func{fwrite}, in quanto non è possibile distinguere il
+valore -1 da una condizione di errore che restituisce \macro{EOF}.
+
+Una degli usi più frequenti dell'input/output a caratteri è nei
+programmi di \textit{parsing} in cui si analizza il testo; in questo
+contesto diventa utile poter analizzare il carattere successivo da uno
+stream senza estrarlo effettivamente (la tecnica è detta \textit{peeking
+ ahead}) in modo che il programma possa regolarsi sulla base avendo
+dato una \textsl{sbirciatina} a quello che viene dopo.
+
+Nel nostro caso questo tipo di comportamento può essere realizzato prima
+leggendo il carattere, e poi rimandandolo indietro, cosicché ridiventi
+disponibile per una lettura successiva; la funzione che inverte la
+lettura si chiama \func{ungetc} ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{int ungetc(int c, FILE *stream)}
+ Rimanda indietro il carattere \param{c}, con un cast a \type{unsigned
+ char}, sullo stream \param{stream}.
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna \param{c} in caso di successo e
+ \macro{EOF} in caso di errore.}
+\end{prototype}
+\noindent benché lo standard ANSI C preveda che l'operazione possa
+essere ripetuta per un numero arbitrario di caratteri, alle
+implementazioni è richiesto di garantire solo un livello; questo è
+quello che fa la \acr{glibc}, che richiede che avvenga un'altra
+operazione fra due \func{ungetc} successive.
+
+Non è necessario che il carattere che si manda indietro sia l'ultimo che
+si è letto, e non è necessario neanche avere letto nessun carattere
+prima di usare \func{ungetc}, ma di norma la funzione è intesa per
+essere usata per rimandare indietro l'ultimo carattere letto.
+
+Nel caso \param{c} sia un \macro{EOF} la funzione non fa nulla, e
+restituisce sempre \macro{EOF}; così si può usare \func{ungetc} anche
+con il risultato di una lettura alla fine del file.
+
+Se si è alla fine del file si può comunque rimandare indietro un
+carattere, il flag di end-of-file verrà automaticamente cancellato
+perché c'è un nuovo carattere disponibile che potrà essere riletto
+successivamente.
+
+Infine si tenga presente che \func{ungetc} non altera il contenuto del
+file, ma opera esclusivamente sul buffer interno. Se si esegue una
+qualunque delle operazioni di riposizionamento (vedi
+\secref{sec:file_fseek}) i caratteri rimandati indietro vengono
+scartati.
+
\subsection{Input/output di linea}
\label{sec:file_line_io}
+La terza ed ultima modalità di input/output non formattato è quella di
+linea, in cui legge o scrive una riga alla volta; questa è una modalità
+molto usata per l'I/O da terminale, ma che presenta le caratteristiche
+più controverse.
+
+Le funzioni previste dallo standard ANSI C per leggere una linea sono
+sostanzialmente due, \func{gets} e \func{fgets}, i cui rispettivi
+prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{char *gets(char *string)} Scrive su \param{string} una
+ linea letta da \var{stdin}.
+
+ \funcdecl{char *fgets(char *string, int size, FILE *stream)}
+ Scrive su \param{string} la linea letta da \param{stream} per un
+ massimo di \param{size} byte.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono l'indirizzo \param{string} in caso
+ di successo o \macro{NULL} in caso di errore.}
+\end{functions}
+
+Entrambe le funzioni effettuano la lettura (dal file specificato
+\func{fgets}, dallo standard input \func{gets}) di una linea di
+caratteri (terminata dal carattere \textit{newline}, \verb|\n|), ma
+\func{gets} sostituisce \verb|\n| con uno zero, 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
+\textit{buffer overflow}, con sovrascrittura della memoria del processo
+adiacente al buffer.
+
+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 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
+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 ecceduta in lettura. La funzione legge fino ad un massimo di
+\param{size} caratteri (newline compreso), ed aggiunge uno zero di
+terminazione; questo comporta che la stringa possa essere al massimo di
+\var{size-1} caratteri. Se la linea eccede la dimensione del buffer
+verranno letti solo \var{size-1} caratteri, ma la stringa sarà sempre
+terminata correttamente con uno zero finale; sarà possibile leggere i
+restanti caratteri in una chiamata successiva.
+
+Per la scrittura di una linea lo standard ANSI C prevede altre due
+funzioni, \func{fputs} e \func{puts}, analoghe a quelle di lettura, i
+rispettivi prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{int puts(const char *string)} Scrive su \var{stdout} la
+ linea \param{string}.
+
+ \funcdecl{int fputs(const char *string, FILE *stream)} Scrive su
+ \param{stream} la linea \param{string}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni restituiscono un valore non negativo in caso di
+ successo o \macro{EOF} in caso di errore.}
+\end{functions}
+
+Dato che in questo caso si scrivono i dati in uscita \func{puts} non ha
+i problemi di \func{gets} ed è in genere la forma più immediata per
+scrivere messaggi sullo standard output; la funzione prende una stringa
+terminata da uno zero ed aggiunge automaticamente un newline. La
+differenza con \func{fputs} (a parte la possibilità di specificare un
+file diverso da \var{stdout}) è che quest'ultima non aggiunge il
+newline, che deve essere previsto esplicitamente.
+
+Come per le funzioni di input/output a caratteri esistono le estensioni
+per leggere e scrivere caratteri estesi, i loro prototipi sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{whar.h}
+ \funcdecl{wchar\_t *fgetws(wchar\_t *ws, int n, FILE *stream)}
+ Legge un massimo di \param{n} caratteri estesi dal file
+ \param{stream} al buffer \param{ws}.
+
+ \funcdecl{int fputws(const wchar\_t *ws, FILE *stream)} Scrive la
+ linea \param{ws} di caratteri estesi sul file \param{stream}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano rispettivamente \param{ws} o un numero
+ non negativo in caso di successo e \macro{NULL} o \macro{EOF} in
+ caso di errore o fine del file.}
+\end{functions}
+\noindent il comportamento è identico a quello di \func{fgets} e
+\func{fputs} solo che tutto (numero di caratteri massimo, terminatore
+della stringa, newline) è espresso in termini di caratteri estesi
+anziché di caratteri ASCII.
+
+Come nel caso dell'I/O binario e a caratteri nelle \acr{glibc} sono
+previste una serie di altre funzioni, estensione di tutte quelle
+illustrate finora (eccetto \func{gets} e \func{puts}), il cui nome si
+ottiene aggiungendo un \func{\_unlocked}, e che eseguono esattamente le
+stesse operazioni delle loro equivalenti, evitando però il lock
+implicito dello stream (vedi \secref{sec:file_stream_thread}).
+
+Come abbiamo visto, le funzioni di lettura per l'input/output di linea
+previste dallo standard ANSI C presentano svariati inconvenienti. Benché
+\func{fgets} non abbia i gravissimi problemi di \func{gets}, può
+comunque dare risultati ambigui se l'input contiene degli zeri; questi
+infatti saranno scritti sul buffer di uscita e la stringa in output
+apparirà come più corta dei bytes effettivamente letti. Questa è una
+condizione che è sempre possibile controllare (deve essere presente un
+newline prima della effettiva conclusione della stringa presente nel
+buffer), ma a costo di una complicazione ulteriore della logica del
+programma. Lo stesso dicasi quando si deve gestire il caso di stringa
+che eccede le dimensioni del buffer.
+
+Per questo motivo le \acr{glibc} prevedono, come estensione GNU, due
+nuove funzioni per la gestione dell'input/output di linea, il cui uso
+permette di risolvere questi problemi. L'uso di queste funzioni deve
+essere attivato definendo la macro \macro{\_GNU\_SOURCE} prima di
+includere \file{stdio.h}. La prima delle due, \func{getline}, serve per
+leggere una linea terminata da un newline esattamente allo stesso modo
+di \func{fgets}, il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}
+ {ssize\_t getline(char **buffer, size\_t *n, FILE *stream)} Legge una
+ linea dal file \param{stream} sul buffer indicato da \param{buffer}
+ riallocandolo se necessario (l'indirizzo del buffer e la sua
+ dimensione vengono sempre riscritte).
+
+ \bodydesc{La funzione ritorna il numero di caratteri letti in caso di
+ successo e -1 in caso di errore o di raggiungimento della fine del
+ file.}
+\end{prototype}
+
+La funzione permette di eseguire una lettura senza doversi preoccupare
+della eventuale lunghezza eccessiva della stringa da leggere. Essa
+prende come primo parametro l'indirizzo del puntatore al buffer su cui
+si vuole leggere la linea. Quest'ultimo \emph{deve} essere stato
+allocato in precedenza con una \func{malloc} (non si può passare
+l'indirizzo di un puntatore ad una variabile locale); come secondo
+parametro la funzione vuole l'indirizzo della variabile contenente le
+dimensioni del buffer suddetto.
+
+Se il buffer di destinazione è sufficientemente ampio la stringa viene
+scritta subito, altrimenti il buffer viene allargato usando
+\func{realloc} e la nuova dimensione ed il nuovo puntatore vengono
+passata indietro (si noti infatti come per entrambi i parametri si siano
+usati dei \textit{value result argument}, passando dei puntatori anzichè
+i valori delle variabili, secondo la tecnica spiegata in
+\secref{sec:proc_var_passing}).
+
+Se si passa alla funzione l'indirizzo ad un puntatore settato a
+\macro{NULL} e \var{*n} è zero, la funzione provvede da sola
+all'allocazione della memoria necessaria a contenere la linea. In tutti
+i casi si ottiene dalla funzione un puntatore all'inizio del testo della
+linea. Un esempio di codice può essere il seguente:
+\begin{lstlisting}[labelstep=0,frame=,indent=1cm]{}
+ size_t n = 0;
+ char *ptr = NULL;
+ int nread;
+ FILE * file;
+ ...
+ nread = getline(&ptr, &n, file);
+\end{lstlisting}
+e per evitare memory leak occorre ricordarsi di liberare \var{ptr} con
+una \func{free}.
+
+Il valore di ritorno della funzione indica il numero di caratteri letti
+dallo stream (quindi compreso il newline, ma non lo zero di
+terminazione); questo permette anche di distinguere eventuali zeri letti
+dallo stream da quello inserito dalla funzione per terminare la linea.
+Se si è alla fine del file e non si è potuto leggere nulla o c'è stato
+un errore la funzione restituisce -1.
+
+La seconda estensione GNU è una generalizzazione di \func{getline} per
+poter usare come separatore un carattere qualsiasi, la funzione si
+chiama \func{getdelim} ed il suo prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}
+{ssize\_t getdelim(char **buffer, size\_t *n, int delim, FILE *stream)}
+ Identica a \func{getline} solo che usa \param{delim} al posto del
+ carattere di newline come separatore di linea.
+\end{prototype}
+
+Il comportamento di \func{getdelim} è identico a quello di
+\func{getline} (che può essere implementata da questa passando
+\verb|'\n'| come valore di \param{delim}).
+
\subsection{Input/output formattato}
\label{sec:file_formatted_io}
+L'ultima modalità di input/output è quella formattata, che è una delle
+caratteristiche più utilizzate delle librerie standard del C; in genere
+questa è la modalità in cui si esegue normalmente l'output su terminale
+poichè permette di stampare in maniera facile e veloce dati, tabelle e
+messaggi.
+
+L'output formattato viene eseguito con una delle 13 funzioni della
+famiglia \func{printf}; le tre più usate sono le seguenti:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+ \funcdecl{int printf(const char *format, ...)} Stampa su \var{stdout}
+ gli argomenti, secondo il formato specificato da \param{format}.
+
+ \funcdecl{int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...)} Stampa
+ su \param{stream} gli argomenti, secondo il formato specificato da
+ \param{format}.
+
+ \funcdecl{int sprintf(char *str, const char *format, ...)} Stampa
+ sulla stringa \param{str} gli argomenti, secondo il formato
+ specificato da \param{format}.
+
+ \bodydesc{Le funzioni ritornano il numero di caratteri stampati.}
+\end{functions}
+\noindent le prime due servono per stampare su file (lo standard output
+o quallo specificato) la terza permette di stampare su una stringa, in
+genere 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}; per questo motivo si
+consiglia l'uso dell'alternativa:
+\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
+ \param{size} caratteri.
+\end{prototype}
+
+La parte più complessa di queste funzioni è il formato della variabile
+\param{format} che indica le conversioni da fare ed il numero di
+parametri che dovranno essere specificati a seguire.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
\subsection{Posizionamento su uno stream}
\label{sec:file_fseek}
+Come per i file descriptor è possibile anche con gli stream spostarsi
+all'interno di un file per effettuare operazioni di lettura o scrittura
+in un punto prestabilito; questo fintanto che l'operazione di
+riposizionamento è supportata dal file sottostante lo stream, quando
+cioè si ha a che fare con quelio che viene detto un file ad
+\textsl{accesso casuale}.
+
+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 problema è alcune delle funzioni usate per il
+riposizionamento sugli stream originano dalle prime versioni di unix in
+cui questo tipo non era ancora stato definito, e che in altri sistemi
+non è detto che la posizione su un file venga sempre rappresentata con
+un numero di caratteri (ad esempio in VMS può essere rappresentata come
+numero di record, e offset rispetto al record corrente).
+
+Tutto questo comporta la presenza di diverse funzioni che seguono
+sostanzialmente le stesse operazioni, ma usano parametri di tipo
+diverso. Le funzioni tradizionali usate per il riposizionamento della
+posizione in uno stream sono:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{int fseek(FILE *stream, long offset, int whence)} Sposta la
+ posizione nello stream secondo quanto specificato tramite \param{offset}
+ e \param{whence}.
+
+ \funcdecl{void rewind(FILE *stream)} Riporta la posizione nello stream
+ all'inizio del file.
+\end{functions}
+
+L'uso di \func{fseek} è del tutto analogo a quello di \func{lseek} per i
+file descriptor, ed i parametri, a parte il tipo, hanno lo stesso
+significato; in particolare \param{whence} assume gli stessi valori già
+visti in \secref{sec:file_lseek}. La funzione restituisce 0 in caso di
+successo e -1 in caso di errore.
+
+Per leggere la posizione corrente invece la funzione \func{ftell}, il
+cui prototipo è:
+\begin{prototype}{stdio.h}{long ftell(FILE *stream)}
+ Legge la posizione attuale nello stream.
+
+ \bodydesc{La funzione restituisce la posizione corrente, o -1 in caso
+ di fallimento, che può esser dovuto sia al fatto che il file non
+ supporta il riposizionamento che al fatto che la posizione non può
+ essere espressa con un \type{long int}}
+\end{prototype}
+
+
\section{Funzioni avanzate}
\label{sec:file_stream_adv_func}
-In questa sezione esamineremo le funzioni che permettono di controllare alcune
-caratteristiche più particolari degli stream, come la lettura degli attributi,
-le modalità di bufferizzazione, etc.
+In questa sezione esamineremo le funzioni che permettono di controllare
+alcune caratteristiche più particolari degli stream, come la lettura
+degli attributi, le modalità di bufferizzazione, etc.
\subsection{Le funzioni di controllo}
In certi casi può essere necessario sapere se un certo stream è accessibile in
lettura o scrittura. In genere questa informazione non è disponibile, e si
deve ricordare come il file è stato aperto. La cosa può essere complessa se le
-operazioni vengono effettuate un una subroutine, che a questo punto
+operazioni vengono effettuate in una subroutine, che a questo punto
necessiterà di informazioni aggiuntive rispetto al semplice puntatore allo
stream; questo può essere evitato con le due funzioni \func{\_\_freadable} e
\func{\_\_fwritable} i cui prototipi sono:
\begin{functions}
\headdecl{stdio\_ext.h}
- \funcdecl{int \_\_freadable (FILE * stream)}
+ \funcdecl{int \_\_freadable (FILE *stream)}
Restituisce un valore diverso da zero se \param{stream} consente la lettura.
- \funcdecl{int \_\_fwritable(FILE * stream)}
+ \funcdecl{int \_\_fwritable(FILE *stream)}
Restituisce un valore diverso da zero se \param{stream} consente la
scrittura.
\end{functions}
-Altre due funzioni, \func{\_\_freading} e \func{\_\_fwriting} servono
+Altre due funzioni, \func{\_\_freading} e \func{\_\_fwriting} servono ad un
+uso ancora più specialistico, il loro prototipo è:
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio\_ext.h}
+ \funcdecl{int \_\_freading (FILE *stream)}
+ Restituisce un valore diverso da zero se \param{stream} è aperto in sola
+ lettura o se l'ultima operazione è stata di lettura.
+
+ \funcdecl{int \_\_fwriting(FILE *stream)}
+ Restituisce un valore diverso da zero se \param{stream} è aperto in sola
+ scrittura o se l'ultima operazione è stata di scrittura.
+\end{functions}
+
+Le due funzioni hanno lo scopo di determinare di che tipo è stata l'ultima
+operazione eseguita su uno stream aperto in lettura/scrittura; ovviamente se
+uno stream è aperto in sola lettura (o sola scrittura) la modalità dell'ultima
+operazione è sempre determinata; l'unica ambiguità è quando non sono state
+ancora eseguite operazioni, in questo caso le funzioni rispondono come se
+una operazione ci fosse comunque stata.
+
+La conoscenza dell'ultima operazione effettuata su uno stream aperto in
+lettura/scrittura è utile in quanto permette di trarre conclusioni sullo stato
+del buffer e del suo contenuto.
+
\subsection{Il controllo della bufferizzazione}
\label{sec:file_buffering_ctrl}
stream; se non si è
+\subsection{Gli stream e i thread}
+\label{sec:file_stream_thread}
+
+Gli stream possono essere usati in applicazioni multi-thread allo stesso
+modo in cui sono usati nelle applicazioni normali, ma si deve essere
+consapevoli delle possibili complicazioni anche quando non si usano i
+thread, dato che l'implementazione delle librerie è influenzata
+pesantemente dalle richieste necessarie per garantirne l'uso coi thread.
+
+
+
+\begin{functions}
+ \headdecl{stdio.h}
+
+ \funcdecl{void flockfile(FILE *stream)} Esegue l'acquisizione del
+ lock dello stream \param{stream}, bloccandosi in caso il lock non
+ disponibile.
+
+ \funcdecl{int ftrylockfile(FILE *stream)} Tenta l'acquisizione del
+ lock dello stream \param{stream}, senza bloccarsi in caso il lock non sia
+ disponibile. Ritorna zero in caso di acquisizione del lock, diverso da
+ zero altrimenti.
+
+ \funcdecl{void funlockfile(FILE *stream)} Rilascia il lock dello
+ stream \param{stream}.
+\end{functions}
+
+
\subsection{Dettagli dell'implementazione}
\label{sec:file_stream_details}
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