Стандартная библиотека ввода/вывода: взгляд в будущее
Системные вызовы доступа к файлам лежат в основе всего ввода и вывода программ UNIX. Тем не менее эти вызовы действительно примитивны и работают с данными только как с простыми последовательностями байтов, оставляя все остальное на усмотрение программиста. Соображения эффективности также ложатся на плечи разработчика.
Чтобы несколько упростить ситуацию, система UNIX предоставляет стандартную библиотеку ввода/вывода, которая содержит намного больше средств, чем уже описанные системные вызовы. Поскольку книга в основном посвящена интерфейсу системных вызовов с ядром, подробное рассмотрение стандартной библиотеки ввода/вывода отложено до главы 11. Тем не менее для сравнения стоит и в этой главе кратко описать возможности стандартного ввода/вывода.
Возможно, наиболее очевидное отличие между стандартным вводом/выводом и примитивами системных вызовов состоит в способе описания файлов. Вместо целочисленных дескрипторов файлов, процедуры стандартного ввода/вывода явно или неявно работают со структурой FILE. Следующий пример показывает, как открывается файл при помощи процедуры fopen:
uses stdio;
var
stream:PFILE;
begin
stream := fopen ('junk', 'r');
if stream = nil then
begin
printf('Невозможно открыть файл junk'#10,[]);
halt(1);
end;
end.
Первая строка примера
uses stdio;
подключает модуль библиотеки ввода/вывода stdio, описанной в приложении. Этот файл, кроме всего прочего, содержит определение TFILE, PFILE и объявления для таких функций, как fopen.
Настоящее содержание этого примера заключается в операторе:
stream := fopen ('junk', 'r');
if stream = nil then
begin
.
.
end;
Здесь junk – это имя файла, а строка 'r' означает, что файл открывается только для чтения. Строка 'w' может использоваться для усечения файла до нулевой длины или создания файла и открытия его на запись. В случае успеха функция fopen проинициализирует структуру TFILE и вернет ее адрес в переменной stream. Указатель stream может быть передан другим процедурам из библиотеки. Важно понимать, что где-то внутри тела функции fopen осуществляется вызов нашего старого знакомого fdopen. И, естественно, где-то внутри структуры TFILE находится дескриптор файла, привязывающий структуру к файлу. Существенно то, что процедуры стандартного ввода/вывода написаны на основе примитивов системных вызовов. Основная функция библиотеки состоит в создании более удобного интерфейса и автоматической буферизации.
После открытия файла существует множество стандартных процедур ввода/ вывода для доступа к нему. Одна из них – процедура getc, считывающая одиночный символ, другая, putc, выводит один символ. Они используются следующим образом:
