Программирование Cи / Богатырев_Язык Си в системе Unix

непосредственно перед вызовом system, либо вставить туда же fflush(fp);

4.44. В UNIX многие внешние устройства (практически все!) с точки зрения программ являются просто файлами. Файлы-устройства имеют имена, но не занимают места на диске (не имеют блоков). Зато им соответствуют специальные программы-драйверы в ядре. При открытии такого файла-устройства мы на самом деле инициализируем драйвер этого устройства, и в дальнейшем он выполняет наши запросы read, write, lseek аппаратно-зависимым образом. Для операций, специфичных для данного устройства, предусмотрен сисвызов ioctl (input/output control):

ioctl(fd, РОД_РАБОТЫ, аргумент);

где аргумент часто бывает адресом структуры, содержащей пакет аргументов, а РОД_РАБОТЫ - одно из целых чисел, специфичных для данного устройства (для каждого устр-ва есть свой собственный список допустимых операций). Обычно РОД_РАБОТЫ имеет некоторое мнемоническое обозначение.

В качестве примера приведем операцию TCGETA, применимую только к терминалам и узнающую текущие моды драйвера терминала (см. главу "Экранные библиотеки"). То, что эта операция неприменима к другим устройствам и к обычным файлам (не устройствам), позволяет нам использовать ее для проверки - является ли открытый файл терминалом (или клавиатурой):

#include <termio.h>

int isatty(fd){ struct termio tt;

return ioctl(fd, TCGETA, &tt) < 0 ? 0 : 1;

}

main(){

printf("%s\n", isatty(0 /* STDIN */)? "term":"no"); }

Функция isatty является стандартной функцией†.

Есть "псевдоустройства", которые представляют собой драйверы логических устройств, не связанных напрямую с аппаратурой, либо связанных лишь косвенно. Примером такого устройства является псевдотерминал (см. пример в приложении). Наиболее употребительны два псевдоустройства:

/dev/null

Это устройство, представляющее собой "черную дыру". Чтение из него немедленно выдает признак конца файла: read(...)==0; а записываемая в него информация нигде не сохраняется (пропадает). Этот файл используется, например, в том случае, когда мы хотим проигнорировать вывод какой-либо программы (сообщения об ошибках, трассировку), нигде его не сохраняя. Тогда мы просто перенаправляем ее вывод в /dev/null:

$ a.out > /dev/null &

Еще один пример использования:

$ cp /dev/hd00 /dev/null

Содержимое всего винчестера копируется "в никуда". При этом, если на диске есть сбойные блоки - система выдает на консоль сообщения об ошибках чтения. Так мы можем быстро выяснить, есть ли на диске плохие блоки.

/dev/tty

Открытие файла с таким именем в действительности открывает для нас управляющий терминал, на котором запущена данная программа; даже если ее ввод и вывод были перенаправлены в какие-то другие файлы‡. Поэтому, если мы хотим выдать сообщение, которое должно появиться именно на экране, мы должны поступать так:

† Заметим еще, что если дескриптор fd связан с терминалом, то можно узнать полное имя этого устройства вызовом стандартной функции

extern char *ttyname(); char *tname = ttyname(fd);

Она выдаст строку, подобную "/dev/tty01". Если fd не связан с терминалом - она вернет NULL.

‡ Ссылка на управляющий терминал процесса хранится в u-area каждого процесса: u_ttyp, u_ttyd, поэтому ядро в состоянии определить какой настоящий терминал следует открыть для вас. Если разные процессы открывают /dev/tty, они могут открыть в итоге разные терминалы, т.е. одно имя приводит к разным устройствам! Смотри главу про UNIX.

А. Богатырёв, 1992-96 - 148 - Си в UNIX™

5. Структуры данных.

Структуры ("записи") представляют собой агрегаты разнородных данных (полей разного типа); в отличие от массивов, где все элементы имеют один и тот же тип.

struct {

int x, y; /* два целых поля */

char s[10]; /* и одно - для строки */

} s1;

Структурный тип может иметь имя:

struct XYS {

int x, y; /* два целых поля */

char str[10]; /* и одно - для строки */

};

Здесь мы объявили тип, но не отвели ни одной переменной этого типа (хотя могли бы). Теперь опишем переменную этого типа и указатель на нее:

struct XYS s2, *sptr = &s2;

Доступ к полям структуры производится по имени поля (а не по индексу, как у массивов):

имя_структурной_переменной.имя_поля указатель_на_структуру -> имя_поля

Структура может содержать структуры другого типа в качестве полей:

struct XYS_Z {

struct XYS xys; int z;

} a1;

a1.xys.x = 71; a1.z = 12;

Структура того же самого типа не может содержаться в качестве поля - рекурсивные определения запрещены. Зато нередко используются поля - ссылки на структуры такого же типа (или другого). Это позволяет организовывать списки структур:

struct node {

int value;

struct node *next;

};

Очень часто используются массивы структур:

struct XYS array[20]; int i = 5, j; array[i].x = 12;

j = array[i].x;

Статические структуры можно описывать с инициализацией, перечисляя значения их полей в {} через запятую:

extern struct node n2; struct node n1 = { 1, &n2 },

n2 = { 2, &n1 },

n3 = { 3, NULL };

В этом примере n2 описано предварительно для того, чтобы &n2 в строке инициализации n1 было определено.

Структуры одинакового типа можно присваивать целиком (что соответствует присваиванию каждого из полей):

А у объединений поля расположены "параллельно", на одном месте в памяти.

_______________________________________________________

Это как бы "ящик" в который можно поместить значение любого типа из перечисленных, но не ВСЕ ВМЕСТЕ ("и то и это", как у структур), а ПО ОЧЕРЕДИ ("или/или"). Размер его достаточно велик, чтоб вместить

самый большой из перечисленных типов данных.

Мы можем занести в union значение и интерпретировать его как другой тип данных - это иногда используется в машинно-зависимых программах. Вот пример, выясняющий порядок байтов в short числах:

union lb {

char s[2]; short i;

} x;

unsigned hi, lo;

x.i = (02 << 8) | 01;

hi = x.s[1]; lo = x.s[0]; printf( "%d %d\n", hi, lo);

или так:

#include <stdio.h> union {

int i;

unsigned char s[sizeof(int)];

} u;

void main(){

unsigned char *p; int n;

u.i = 0x12345678;

for(n=0, p=u.s; n < sizeof(int); n++, p++){ printf("%02X ", *p);

}

putchar('\n');

}

или порядок слов в long числах:

union xx { long l; struct ab {

short a; /* low word */ short b; /* high word */

} ab;

}c;

main(){ /* На IBM PC 80386 печатает 00020001 */ c.ab.a = 1; c.ab.b = 2; printf("%08lx\n", c.l );

}

5.1. Найдите ошибки в описании структурного шаблона:

structure { int arr[12], char string, int *sum

}

5.2. Разработайте структурный шаблон, который содержал бы название месяца, трехбуквенную аббревиатуру месяца, количество дней в месяце и номер месяца. Инициализируйте его для невисокосного года.

struct month {

}, *mptr = & months[0]; /* или *mptr = months */