X-Git-Url: https://gapil.gnulinux.it/gitweb/?p=gapil.git;a=blobdiff_plain;f=filestd.tex;h=3810f04e066b6cae089a01ba4529bce4afbc8578;hp=297d2a805c879c6dccc24b457b34f2b0bf83930b;hb=d58b732f24797c3c17ab1cc8d8aa85ec04df62ed;hpb=28d478465caab3b1ed140fd1a45c8a305f952be1 diff --git a/filestd.tex b/filestd.tex index 297d2a8..3810f04 100644 --- a/filestd.tex +++ b/filestd.tex @@ -1,33 +1,87 @@ -\chapter{I files: l'interfaccia standard ANSI C} +\chapter{I file: l'interfaccia standard ANSI C} \label{cha:files_std_interface} -% -% Questa va per ultima. Va bene che e` la più usata, ma è basata sulle altre -% -\section{I file stream e gli oggetti \type{FILE}} +Esamineremo in questo capitolo l'interfaccia standard ANSI C per i file, +quella che viene comunemente detta interfaccia degli \textit{stream}. +Dopo una breve sezione introduttiva tratteremo le funzioni base per la +gestione dell'input/output, mentre tratteremo le caratteristiche più aanzate +dell'interfaccia nell'ultima sezione. + + +\section{Introduzione} +\label{sec:file_stream_intro} + +Come visto in \capref{cap:file_unix_interface} le operazioni di I/O sui file +sono gestibili direttamente a basso livello con l'interfaccia standard unix +che ricorre direttamente alle system call messe a disposizione dal kernel. + +Questa interfaccia però non provvede le funzionalità previste dallo standard +ANSI C che invece sono realizzate attraverso opportune funzioni di libreria, +che vengono a costituire il nucleo essenziale\footnote{queste funzioni sono + state implementate la prima volta da Ritchie nel 1976 e da allora sono + rimaste sostanzialmente immutate.} delle \acr{glibc}. + + +\subsection{I \textit{file stream}} \label{sec:file_stream} -Esamineremo in questa sezione l'interfaccia per i file stream, le modalità per -crearli, e le funzioni disponibili per leggere, scrivere e compiere le varie -operazioni connesse all'uso dei file. L'interfaccia è accessibile includendo -l'header file \file{stdio.h}. +Come più volte ribadito l'interfaccia dei file descriptor è una 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 esegue un +raffronto dell'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 quando il buffer dei dati ha la stessa dimensione dei blocchi del +filesystem (il valore dato dal campo \var{st\_blksize} di \var{fstat}). + +In questo caso se il porgrammatore non si cura di effettuare le operazioni in +blocchi di dimensioni adeguate, le prestazioni possono deteriorarsi in maniera +evidetne. L'interfaccia degli stream provvede da sola la gestione dei dettagli +della bufferizzazione e dell'esecuzione delle operazioni di lettura e +scrittura effettive in blocchi di dimensioni appropriate all'ottenimento 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 +gestire i dettagli della comunicazione con il tipo di hardware sottostante, ed +esso può essere sempre considerato come composto da un flusso (da cui il nome +\textit{stream}) continuo di dati. + +Ma a parte le particolarità della gestione delle operazioni di lettura e +scrittura, i file stream restano del tutto equivalenti ai file descriptor sui +quali sono basati, ed in particolare vale quanto visto in +\secref{sec:file_sharing} a proposito dell'accesso condiviso ed in +\secref{sec:file_access_control} per il controllo di accesso. + + +\subsection{Gli oggetti \type{FILE}} +\label{sec:file_FILE} Per ragioni storiche la struttura di dati che rappresenta un stream è stata chiamata \type{FILE}, questi oggetti sono creati dalle funzioni di libreria e contengono tutte le informazioni necessarie a gestire le operazioni sugli 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 *} (tanto che in certi casi il termine di puntatore a file -è diventato sinonimo di stream). +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 +file \file{stdio.h}. + + \subsection{Gli stream standard} \label{sec:file_std_stream} - -Ai tre file standard (vedi \secref{sec:file_std_descr}) aperti per ogni -processo, corrispondono altrettanti stream predefiniti per ogni processo, che -rappresentano i canali standard di input/output prestabiliti; anche questi +Ai tre file descriptor standard (vedi \secref{sec:file_std_descr}) aperti per +ogni processo, corrispondono altrettanti stream predefiniti per ogni processo, +che rappresentano i canali standard di input/output prestabiliti; anche questi tre stream sono definiti nell'header \file{stdio.h} e sono: \begin{itemize} @@ -42,15 +96,28 @@ tre stream sono definiti nell'header \file{stdio.h} e sono: 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 che possono essere usate come tutte le altre, ad esempio si può +effettuare una redirezione dell'ouput 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, e deve essere pertanto +usata \func{freopen}. -\subsection{La bufferizzazione} -\label{sec:file_buffering} +\subsection{Le modalità di bufferizzazione} +\label{sec:file_buffering} \section{Funzioni base} \label{sec:file_ansi_base_func} +Esamineremo in questa sezione le funzioni base dell'interfaccia degli stream, +che provvedono le modalità per crearli, e le funzioni disponibili per leggere, +scrivere e compiere le varie operazioni connesse all'uso dei file. + \subsection{Apertura di uno stream} \label{sec:file_fopen} @@ -80,11 +147,14 @@ tre stream sono definiti nell'header \file{stdio.h} e sono: \label{sec:file_fclose} - \section{Funzioni avanzate} \label{sec:file_stream_adv_func} +\subsection{Il controllo della bufferizzazione} +\label{sec:file_buffering-ctrl} + + \subsection{Dettagli dell'implementazione} \label{sec:file_stream_details} @@ -103,3 +173,4 @@ tre stream sono definiti nell'header \file{stdio.h} e sono: +