Описание Библиотеки Си

Чтение и запись данных

Функции ввода/вывода верхнего уровня позволяют передавать данные различными способами.
Операции чтения и записи в потоках начинаются с текущей. позиции в потоке, идентифицируемой как "file pointer"
(указатель файла) для потока. Указатель файла изменяется после выполнения операции чтения или записи.
Например, если Вы читаете один символ из потока, указатель файла продвигается на 1 байт, так что следующая операция начнется с первого несчитанного символа. Если поток открыт для добавления, указатель файла автоматически позиционируется
на конец файла перед каждой операцией записи.
Поток, связанный с таким устройством, как консольный терминал, не имеет указателя файла. Программы, которые перемещают указатель файла (с помощью функции fseek), будут иметь в этом случае неопределенный результат.

Функции read и write, как и функции ввода/вывода верхнего уровня, начинают выполнение очередной операции с текущей позиции в файле. Текущая позиция изменяется при каждой операции чтения или записи.
Функция eof может быть использована для проверки на конец файла.
Когда происходит ошибка, программы в/в нижнего уровня присваивают код ошибки переменной errno. Можно использовать функцию perror
для печати информации об ошибках в/в. Можно позиционировать указатель файла на определенную позицию в файле, используя функцию lseek. Используя функцию tell, можно определить текущую позицию указателя файла. Устройства типа консольного терминала не имеют указателя файла. Результат функций lseek и tell не определен, если они применяются к дескриптору, связанному с таким устройством.

Динамическое распределение памяти

Библиотека языка Си предоставляет механизм распределения динамической памяти (heap). Этот механизм позволяет динамически (по мере возникновения необходимости) запрашивать из программы дополнительные области оперативной памяти.
Работа функций динамического распределения памяти различается для различных моделей памяти, поддерживаемых системой программирования (смотри первую части книги).
В малых моделях памяти (tiny, small, medium) доступно для использования все пространство между концом сегмента статических данных программы и вершиной программного стека, за исключением 256-байтной буферной зоны непосредственно около вершины стека.
В больших моделях памяти (compact, large, huge) все пространство между стеком программы и верхней границей физической памяти доступно для динамического размещения памяти.
Следующие функции используются для динамического распределения памяти:

Функция
 Краткое описание
calloc
 выделить память для массива
free
 освободить блок, полученный посредством функции calloc,
malloc или realloc
malloc
 выделить блок памяти
realloc
 переразместить ранее выделенный блок памяти, изменив его размер
sbrk
 переустановить адрес первого байта оперативной памяти, недоступного программе (начала области памяти вне досягаемости программы)

Система программирования MSC предоставляет дополнительно функции:

Функция
 Краткое описание
alloca
 выделение блока памяти из программного стека
_expand
 изменение размера блока памяти, не меняя местоположения блока
_ffree
 освобождение блока, выделенного посредством функции fmalloc
_fmalloc
 выделение блока памяти вне данного сегмента
_freect
 определить примерное число областей заданного размера, которые можно выделить
_fmsize
 возвращает размер блока памяти, на который указывает дальний (far) указатель
halloc
 выделить память для большого массива (объемом более 64 Кбайтов)
hfree
 освободить блок памяти, выделенный посредством функции halloc
_memavl
 определить примерный размер в байтах памяти, доступной для выделения
_msize
 определить размер блока, выделенного посредством функций calloc, malloc, realloc
_nfree
 освобождает блок, выделенный посредством _nmalloc
_nmalloc
 выделить блок памяти в заданном сегменте
_nmsize
 определить размер блока, на которой указывает близкий (near) указатель
stackavail
 определить объем памяти, доступной для выделения посредством функции alloca
<
Система программирования ТС

предоставляет дополнительно функции:

Функция

 Краткое описание
brk

 переустановить адрес первого байта оперативной памяти, недоступного программе (начала области памяти вне досягаемости программы)
allocmem

 низкоуровневая функция выделения памяти
freemem

 низкоуровневая функция возврата памяти операционной системе
coreleft

 узнать, сколько осталось памяти для выделения в данном сегменте
farcalloc

 выделить блок памяти вне данного сегмента
farcoreleft

 определить, сколько памяти для размещения осталось вне данного сегмента
farmalloc

 выделить блок памяти вне данного сегмента
farrealloc

 изменить размер блока, ранее выделенного функцией farmalloc или farcalloc
farfree

 освободить блок, ранее выделенный функцией farmalloc или farcalloc
Прототипы функций содержатся в файле malloc.h

для системы программирования MSC и в файле alloc.h для системы программирования ТС.

Функции calloc и malloc выделяют блоки памяти, функция malloc выделяет заданное число байтов, тогда как calloc выделяет и инициализирует нулями массив элементов заданного размера.

Функции _fmalloc и _nmalloc

подобны malloc,

за исключением того, что _fmalloc и _nmalloc

позволяют выделить блок байтов в том случае, когда существуют ограничения адресного пространства текущей модели памяти. Функция halloc выполняется аналогично calloc, но halloc

выделяет память для большого массива (больше 64 К).

Функции realloc и _expand

изменяют размер полученного блока.

Функция free (для calloc, malloc

и realloc), функция ffree (для _fmalloc), функция _nfree (для _nmalloc) и функция hfree (для halloc) освобождают память, которая была выделена ранее, и делают ее доступной для последующего распределения.

Функции _freect и _memavl

определяют: сколько памяти доступно для динамического выделения в заданном сегменте; _freect возвращает примерное число областей заданного размера, которые могут быть выделены; _memavl

возвращает общее число байтов, доступных для выделения.

Функции _msize (для calloc, malloc,

realloc и _expand), _fmsize (для _fmalloc) и _nmsize (для _nmalloc) возвращают размер ранее выделенного блока памяти.

Функция sbrk — это функция нижнего уровня для получения памяти. Вообще говоря, программа, которая использует функцию sbrk, не должна использовать другие функции выделения памяти, хотя их использование не запрещено.

Все выше описанные функции распределяли области памяти из общей памяти. Система программирования MSC предоставляет 2 функции, alloca

и stackavail, для выделения памяти из стека и определения количества доступной памяти в стеке.

Другие функции


Функция
 Краткое описание
assert
 проверка утверждения о состоянии переменных
getenv
 получить значение переменной среды (окружения)
perror
 напечатать сообщение об ошибке
putenv
 изменить значение переменной среды
swab
 поменять местами два смежных байта
rand
 получить псевдо-случайное
число
srand
 инициализация датчика случайных чисел
setjmp
 запоминание точки для многоуровневого возврата
longjmp
 многоуровневый возврат из функции

Прототипы всех функций, исключая assert, longjmp и setjmp, описаны в stdiib.h.
Assert — это макроопределение из файла assert.h.
Прототипы функций setjmp и longjmp содержатся в файле setjmp.h.
Программы getenv и putenv предоставляют доступ к таблице среды процесса. Глобальная переменная environ также указывает на таблицу среды, но рекомендуется использование функций getenv
и putenv для доступа и изменения установленной среды вместо обращения к таблице среды напрямую.
Функция perror печатает диагностическое сообщение о последней ошибке, произошедшей при вызове какой-либо библиотечной функции.
Функция swab обычно используется для преобразования данных в формат других компьютеров, где используется иной порядок следования байтов в слове в оперативной памяти.

Форматные преобразования данных


Функция
 Краткое описание
atof
 преобразование строки, в представляемое ей число типа float
atoi
 преобразование строки в число типа int (целое)
atol
 преобразование строки в число типа long (длинное целое)
ecvt
 преобразование числа типа double в строку
fcvt
 преобразование числа типа double в строку
gcvt
 преобразование числа типа double в строку
itoa
 преобразование числа типа int в строку
ltoa
 преобразование числа типа long в строку
ultoa
 преобразование числа типа unsigned long в строку

Система программирования ТС
предоставляет также следующие функции:

Функция
 Краткое описание
strtod
 преобразование строки в число типа double (покрывает возможности atof)
strtol
 преобразование строки в число типа long (покрывает возможности atol)
strtoul
 преобразование строки в число типа unsigned long

Прототипы всех перечисленных функций содержатся в файле stdlib.h. Прототип функции atof содержится, кроме того, в файле math.h.

Функции работы со списком аргументов


Функция
 Краткое описание
va_arg
 выбрать аргумент из списка
va_end
 переустановить указатель
va_start
 установить указатель на начало списка аргументов

Эти макроопределения дают возможность получить доступ к аргументам функции, когда число аргументов переменно.
В системе программирования MSC для совместимости с ОС UNIX System V можно использовать включаемый файл vararg.h, для совместимости со стандартом ANSI на язык Си можно использовать включаемый stdarg.h. В этих файлах содержится две различных версии макроопределений.
В системе программирования ТС доступна только версия stdarg.h.

Функции работы со временем


Функция
 Краткое описание
asctime
 преобразование времени из структуры (внутренней формы) в символьную строку
ctime
 преобразование времени из длинного целого (long int) в строку символов
gmtime
 преобразование времени из целого (int) в структуру
localtime
 преобразование времени из целочисленного (int) в структуру с локальной поправкой
tzset
 установить переменную времени из переменной времени среды

Система программирования MSC предоставляет дополнительные функции:

Функция
 Краткое описание
ftime
 получить текущее время системы как структуру
time
 получить текущее системное время как
длинное целое (long int)
utime
 установить время изменения файла

Система программирования ТС предоставляет дополнительные функции:

Функция
 Краткое описание
difftime
 вычислить разность по времени
dostounix
 преобразование времени из формате ОС MS-DOS в формат ОС UNIX
getdate
 получить системную дату как структуру
getftime
 получить системную дату
gettime
 получить системное время как структуру
setdate
 установить системную дату
setftime
 установить системное время
settime
 установить системное время
stime
 установить системное время
unixtodos
 преобразовать время из формата ОС UNIX в формат ОС MS-DOS

Функции time и ftime
возвращают текущее время как число секунд, прошедших с 1 января 1970 Гринвичского Всемирного времени. Эта величина может быть преобразована, скорректирована и сохранена посредством функций asctime, ctime, gmtime и localtime.
Функция utime устанавливает время модификации для указанного файла, используя текущее время или значение времени, заданное в структуре.
Функция ftime требует включения двух файлов: sys\types.h и sys\timeb.h. Прототип функции ftime содержится в sys\timeb.h.
Функция utime также требует включения двух файлов: sys\types.h и sys\utime.h. Прототип функции utime содержится в файле sys\utime.h.
Прототипы функций dostounix, getdate, gettime, setdate, settime, unixtodos содержатся в файле dos.h.
Прототипы функций getftime и setftime определены в файле io.h.
Прототипы остальных функций работы со временем времени содержатся в файле time.h.
При
использования функции ftime или localtime, чтобы сделать поправку для местного времени, необходимо определить переменную командного языка операционной системы TZ.

Функции вода/вывода нижнего уровня


Функция
 Краткое описание
close
 закрыть файл
creat
 создать файл
dup
 создать второй дескриптор (handle) для файла
dup2
 переназначить дескриптор (handle) для файла
eof
 проверка на конец файла
lseek
 позиционирование указателя файла в заданное место
open
 открыть файл
read
 читать данные из файла
sopen
 открыть файл в режиме разделения
tell
 получить текущую позицию указателя файла
write
 записать данные в файл

Система программирования ТС
предоставляет дополнительно следующие функции:

Функция
 Краткое описание
_creat
 создать файл
creatnew
 создать новый файл
creattemp
 создать новый файл
_ореn
 открыть файл
_read
 чтение данных из файла
_write
 запись данных в файл

Нижний уровень ввода и вывода не работает с буферизованными или форматированными данными. Для работы с файлами, открытыми посредством функции нижнего уровня, используется дескриптор файла (handle).
Для открытия файлов используются функции open
и _ореn; В ОС MS/DOC версии 3.0 или выше может быть использована функция sopen для открытия файлов с атрибутами режима разделения файла.
функции нижнего уровня, в отличие от функций верхнего уровня, не требуют включения файла stdio.h. Тем не менее нескольких общих констант, определенных в файле stdio.h, как, например, признак конца файла EOF, могут оказаться полезными. Если программа использует эти константы, необходимо включить файл stdio.h.
Прототипы функций нижнего уровня содержатся в файле io.h.

Функции вода/вывода с консольного терминала и порта

Функции ввода/вывода для консольного терминала выделены в отдельную группу, потому что они используют специфические особенности компьютера IBM/PC (наличие специального видеоадаптера) и не являются переносимыми на другие типы компьютеров.

функция
 Краткое описание
cgets
 чтение строки с консоли
cprintf
 запись данных на консольный терминал по формату
cputs
 вывод строки на консольный терминал
getch
 чтение символа с консоли
getche
 чтение символа с консоли с эхо-печатью
kbhit
 проверка нажатия клавиши на консоли
putch
 вывод символа на консольный терминал
ungetch
 возврат последнего прочитанного символа с консольного символа обратно с тем, чтобы он стал следующим символом для чтения

Система программирования MSC предоставляет дополнительно функцию cscanf - чтение данных с консоли по формату.
Система программирования ТС
предоставляет дополнительно функцию getpass
- ввод с терминала пароля без эхо-печати
Прототипы функций содержатся в файле conio.h. Устройства: консольный терминал и порт не могут быть открыты или закрыты перед выполнением в/в, поэтому функции fopen и fclose
не вызываются. Функции в/в с
консольного терминала позволяют читать и записывать строки (cgets
и cputs), форматированные данные (cscanf
и cprintf) и символы. Функция kbhit
определяет: было ли нажатие клавиши на консольном терминале. Эта функция позволяет определить наличие символов для ввода с клавиатуры до попытки чтения.

Функции вода/вывода высокого уровня


Функция
 Краткое описание
clearerr
 очистка флажка ошибки для потока
fclose
 закрытие потока
fcloseall
 закрытие всех открытых (на верхнем уровне) файлов
fdopen
 создание потока для файла, ранее открытого на нижнем уровне, используя дескриптор
feof
 проверка на конец потока
ferror
 проверка флажка ошибок потока
flush
 сброс буфера потока на связанное с ним внешнее устройство
fgetc
 чтение символа из потока
fileno
 получение дескриптора файла, связанного с потоком
fgetchar
 чтение символа из стандартного потока ввода stdin
fgets
 чтение строки из потока
flushall
 сброс буферов всех потоков
fopen
 открытие потока (открыть файл и связать его с потоком)
fprint
 запись данных в поток по формату
fputc
 запись символа в поток
fputchar
 запись символа в стандартный поток вывода stdout
fputs
 запись строки в поток
fread
 неформатированное чтение данных из потока
freopen
 повторное открытие потока в новом режиме
fscanf
 чтение из потока по формату
fseek
 перемещение указателя файла в заданную позицию
ftell
 получение текущей позиции указателя файла
fwrite
 неформатированная запись данных в поток
getc
 чтение символа из потока (реализуется через макроопределение)
getchar
 чтение символа из потока stdin
(версия макро)
gets
 чтение строки из потока stdin
getw
 чтение двух байтов (по размеру int)
в формате слова из потока
printf
 запись данных в поток stdout
по формату
putc
 запись символа в поток (версия макро)
putchar
 запись символа в поток stdout (версия макро)
puts
 запись строки в поток
putw
 запись двух байтов (по размеру int)
в формате слова в поток
rewind
 установка указателя по файлу на начало файла
scanf
 чтение данных из потока stdin по формату
setbuf
 управление буферизацией потока
setvbuf
 управление буферизацией потока и размером буфера
sprintf
 запись данных в строку по формату
sscanf
 чтение данных из строки по формату
tempnam
 сгенерировать имя временного файла в заданном каталоге
tmpfile
 создать временный файл
ungetc
 вернуть символ в поток
vfprintf
 запись данных в поток по формату
vsprintf
 запись данных в строку по формату
<
Система программирования MSC дополнительно предоставляет следующие функции:

Функция

 Краткое описание
rmtemp

 удаление временных файлов, созданных посредством функции tmpfile
tmpnam

 сгенерировать имя временного файла
vprintf

 запись данных в поток stdout по формату
Система программирования ТС

дополнительно предоставляет следующие функции:

Функция

 Краткое описание
vfscanf

vscanf

vsscanf

 эти функции подобны функциям fscanf, scanf

и sscanf, но принимают как параметр указатель на список аргументов — адресов переменных, которым присваиваются вводимые значения
Прототипы всех функций ввода/вывода верхнего уровня содержатся в файле stdio.h.

Некоторые константы, определенные в stdio.h, могут быть полезны в программе:

константа EOF

 код, возвращаемый как признак конца файла
константа NULL

 значение указателя, который не содержит адрес никакого реально размещенного в оперативной памяти объекта
константа BUFSIZ

 определяет размер буфера потока в байтах
имя типа FILE

 структура, которая содержит информацию о потоке

Использование системных вызовов операционной системы MS-DOS


Функция
 Краткое описание
bdos
 вызов системы MS-DOS; используются только регистры DX и AL
dosexterr
 получение значений регистров из системы MS-DOS вызовом 59H
FP_OFF
 возвращает смещение far-указателя
FP_SEG
 возвращает сегмент far-указателя
int86
 вызов прерывания MS-DOS
int86x
 вызов прерывания MS-DOS
intdos
 системный вызов MS-DOS
intdosx
 системный вызов MS-DOS
segread
 возвращает текущее значение сегментных регистров

Прототипы функций и макроопределения содержатся в файле dos.h.
Система программирования MSC предоставляет дополнительно функции:

Функция
 Краткое описание
inp
 чтение с указанного порта в/в
outp
 вывод в указанный порт в/в

Прототипы функций inp и outp
содержатся в файле conio.h.
Система программирования ТС
предоставляет дополнительно следующие функции:

Функция
 Краткое описание
absread
 чтение с диска по номеру сектора
abswrite
 запись на диск по номеру сектора
bdosptr
 вызов системы MS-DOS
country
 определение способа записи времени в данной стране
ctrlbrk
 установить реакцию на
disable
 отменить прерывания
enable
 разрешить прерывания
freemem
 освободить память
getinterrupt
 возбудить прерывание
getcbrk
 узнать установленную реакцию на
getdfree
 узнать объем свободного места на диске
getdta
 узнать адрес области передачи данных диска
getfat
 получить информацию из таблицы размещения файлов
getfatd
 получить информацию из таблицы размещения файлов
getpsp
 получить сегментный префикс для текущего программного адреса текущего выполняемого процесса
getvect
 узнать значение вектора прерывания
getverify
 узнать режим проверки записи на диск
harderr
 регистрация функции обработки аппаратных ошибок
hardresume
 возврат из функции обработки аппаратных ошибок
hardretn
 возврат из функции обработки аппаратных ошибок
inport
 ввести слово из порта
inportb
 ввести байт из порта
intr
 аналог функции int86
keep
 зафиксировать программу в памяти
MK_FP
 составить far-указатель из компонент
outport
 вывести слово в порт
outportb
 вывести байт в порт
parsfnm
 выделение имени файла из командной строки MS-DOS
peek
 получить значение слова по адресу
peekb
 получить значение байта по адресу
poke
 записать слово в память по адресу
pokeb
 записать байт в память по адресу
randbrd
 чтение с диска
randbwr
 запись на диск
setdta
 установить адрес области передачи данных диска
setvect
 задать значение вектора прерывания
setverify
 включить режим проверки записи на диск
sleep
 задержка
unlink
 удаление файла
<
Прототипы функций и макроопределения содержатся в файле dos.h.

Система программирования ТС предоставляет также следующие функции для обращения к BIOS (базовой подсистеме ввода/вывода операционной системы):

Функция

 Краткое описание
bioscom

 управление последовательным каналом
biosdisk

 управление диском
biosequip

 узнать конфигурацию аппаратуры
bioskey

 управление клавиатурой
biosmemory

 узнать объем оперативной памяти
biosprint

 управление устройством печати
biostime

 управление BIOS-таймером
Прототипы функций обращения к BIOS содержатся в файле bios.h.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ БИБЛИОТЕКИ

Ниже приводится краткое описание основных групп функций для быстрой ориентации в библиотеке. При этом вводятся основные понятия, используемые при описании библиотечных функций (в частности, связанные с организацией ввода/вывода). Также указывается, в каком стандартном включаемом (по директиве препроцессора #include) файле содержится описание прототипа функции, относящихся к ней структур данных и констант.

Математические функции


Функция
 Краткое описание
abs
 нахождение абсолютного значения выражения типа int
acos
 вычисление арккосинуса
asin
 вычисление арксинуса
atan
 вычисление арктангенса х
atan2
 вычисление арктангенса от у/х
cabs
 нахождение абсолютного значения комплексного числа
ceil
 нахождение наименьшего целого, большего или равного х
_clear87
 получение значения и инициализация слова состояния сопроцессора и библиотеки арифметики с плавающей точкой
_control87
 получение старого значения слова состояния для функций арифметики с плавающей точкой и установка нового состояния
cos
 вычисление косинуса
cosh
 вычисление гиперболического косинуса
exp
 вычисление экспоненты
fabs
 нахождение абсолютного значения типа double
floor
 нахождение наибольшего целого, меньшего или равного х
fmod
 нахождение остатка от деления х/у
_fpreset
 повторная инициализация пакета плавающей арифметики
frexp
 разложение х как произведения мантиссы на экспоненту 2n
hypot
 вычисление гипотенузы
labs
 нахождение абсолютного значения типа long
ldexp
 вычисление х*2exp
log
 вычисление натурального логарифма
log10
 вычисление логарифма по основанию 10
matherr
 управление реакцией на ошибки при выполнении функций математической библиотеки
modf
 разложение х на дробную и целую часть
pow
 вычисление х в степени у
sin
 вычисление синуса
sinh
 вычисление гиперболического синуса
sqrt
 нахождение квадратного корня
_status87
 получение значения слова состояния с плавающей точкой
tan
 вычисление тангенса
tanh
 вычисление гиперболического тангенса

Система программирования MSC предоставляет дополнительно функции:

Функция
 Краткое описание
bessel
 вычисление функции Бесселя
dieeetomsbin
 преобразование плавающего числа двойной точности из IEEE-формата в Microsoft-формат
dmsbintoieee
 преобразование плавающего числа двойной точности из Microsoft-формата в IEEE-формат
fieeetomsbin
 преобразование числа с плавающей точкой из IEEE-формата в Microsoft-формат
fmsbintoieee
 преобразование числа с плавающей точкой из Microsoft-формата в IEEE-формат
<
Система программирования ТС

предоставляет дополнительно функции:

Функция

 Краткое описание
_matherr

 управление реакцией на ошибки при выполнении функций из математической библиотеки
pow10

 вычисление десятичной степени
Прототипы функций содержатся в файле math.h, за исключением прототипов функций _clear87, _control87, _fpreset, status87, которые определены в файле float.h. Функция matherr

(ее пользователь может задать сам в своей программе) вызывается любой библиотечной математической функцией при возникновении ошибки. Эта программа определена в библиотеке, но может быть переопределена пользователем, если она необходима, для установки различных процедур обработки ошибок.

Обнаружение ошибок

Когда происходит ошибка в операции с потоком, устанавливается в ненулевое значение флажок ошибки для потока. Можно использовать макроопределение ferror, чтобы определить, произошла ли ошибка.
После каждой ошибки флажок ошибки остается установленным до тех пор, пока не будет сброшен вызовом функции clearerr или rewind.

Операции над файлами


Функция
 Краткое описание
access
 определение прав доступа к файлу
chmod
 изменение прав доступа к файлу
filelength
 измерение длины файла
isatty
 проверка, является ли устройство символьным
mktemp
 генерация уникального имени файла
remove
 уничтожение файла
rename
 переименование файла
setmode
 установить новые значения для параметров файла

Система программирования MSC предоставляет дополнительно следующие функции:

Функция
 Краткое описание
chsize
 изменение размера файла
fstat
 получение информации о файле
locking
 запирает область в файле (работает с версией ОС MS-DOS 3.0 и выше), временно запрещая к ней доступ со стороны других процессов, или отпирает эту область
slat
 получение информации о файле
umask
 установка маски для выбора режима работы по умолчанию
unlink
 удаление файла

Система программирования ТС
предоставляет дополнительно функции:

Функция
 Краткое описание
chmod
 изменение прав доступа к файлу
lock
 запирает область файла для доступа со стороны других процессов (работает с версией MS-DOS 3.0 и выше)
unlock
 отпирает область (работает с версией MS-DOS 3.0 и выше)

Прототипы функций, за исключением функций fstat
и stat, содержатся в файле io.h; прототипы функций fstat и stat описаны в файле sys\stat.h.
Функции access, chmod, rename, stat и unlink оперируют с файлами, которые задаются через имя пути (pathname) -или через имя файла.
Функции chsize, filelength, isatty, locking, setmode,
fstat работают с уже открытыми файлами, которые определяются дескрипторами (handle) (смотри далее описание функций ввода/вывода нижнего уровня).

Определение класса символов и преобразование символов


Функция
 Краткое описание
isalnum
 проверка на букву или цифру
isalpha
 проверка на букву
isascii
 проверка на символ из набора кодировки ASCII
iscntrl
 проверка на управляющий символ
isdigit
 проверка на десятичную цифру
isgraph
 проверка на печатный символ, исключая пробел
islower
 проверка на малую букву
isprint
 проверка на печатный символ
ispunct
 проверка на знак пунктуации
isspace
 проверка на пробельный символ
isupper
 проверка на заглавную букву
isxdigit
 проверка на шестнадцатеричную цифру
toascii
 преобразование символа в код ASCII
tolower
 проверка и преобразование в малую букву, если заглавная буква
toupper
 проверка и преобразование малой буквы в заглавную
_tolower
 преобразование буквы в малую (без проверки)
_toupper
 преобразование буквы в заглавную (без проверки)

Все эти функции реализованы как макроопределения, заданные в файле ctype.h

Открытие файлов

Файл должен быть открыт функциями open, sopen или creat до выполнения первой операции ввода или вывода с использованием функций нижнего уровня для этого файла.
Файл может быть открыт для чтения, записи, или для чтения и записи, может быть открыт в текстовом или в двоичном режиме.
Файл fcntl.h должен быть включен при открытии файла, так как содержит определения для флагов, используемых в функции open. В некоторых случаях также должны быть включены файлы sys\types.h и sys\stat.h.
Перечисленные функции возвращают дескриптор файла, который используется при последующих операциях с файлом. При вызове одной из функций открытия файла необходимо возвращаемое функцией значение присвоить целочисленной переменной и потом использовать значение этой переменной, чтобы обращаться к открытому файлу.

Переопределение дескрипторов (handle)

Когда программа начинает выполняться, пять дескрипторов (handle), соответствующих стандартным вводу, выводу, выводу сообщений об ошибках, порту и устройству печати, уже назначены. Пользователь может использовать значения этих дескрипторов при вызове функций ввода/вывода нижнего уровня.
Каждый из этих дескрипторов соответствует одному из стандартных потоков, значения этих дескрипторов таковы:

поток
 значение дескриптора
stdin
 0
stdout
 1
stderr
 2
stdaux
 3
stdprn
 4

Можно использовать эти дескрипторы файлов в программе без предварительного открытия этих файлов. Они автоматически открываются при запуске программы.
Так же, как с функциями для потоков, Вы можете использовать перенаправление, чтобы переопределить стандартный ввод и вывод.
Функции dup и dup2
позволяют назначать несколько handle для одного файла; эти функции обычно используются, чтобы связать дополнительные дескрипторы с уже используемыми файлами.

Поиск и сортировка

Следующие библиотечные функции предназначены для поиска и сортировки в массиве:

Функция
 Краткое описание
bsearch
 выполняет двоичный поиск
lfind
 выполняет линейный поиск для заданного значения
lsearch
 выполняет линейный поиск для заданного значения, которое добавляется
в массив, если не найдено
qsort
 выполняет быструю сортировку

Прототипы функций содержатся в файле search.h в системе программирования
MSC, в файле stdlib.h в системе программирования ТС.

Работа с каталогами файловой системы


Функция
 Краткое описание
chdir
 изменение текущего рабочего каталога
getcwd
 получить имя текущего рабочего каталога
mkdir
 создать новый каталог
rmdir
 удаление каталога

Система программирования ТС предоставляет, кроме перечисленных, следующие функции:

Функция
 Краткое описание
findfirst
 начало поиска файла по шаблону имени
findnext
 продолжение поиска файла по шаблону имени
fnmerge
 создание имени файла из отдельных компонент
fnsplit
 разбиение имени файла на отдельные компоненты
getcurdir
 узнать текущий каталог
getdisk
 узнать текущее устройство
searchpath
 поиск файла в различных каталогах
setdisk
 задать текущее устройство

В системе программирования MSC прототипы функций содержатся в файле direct.h, в системе программирования ТС прототипы функций содержатся в файле dir.h.

Работа с областями памяти и строками

В стандартной библиотеке есть специальная группа Функций для обработки областей памяти, которые рассматриваются как последовательности байтов.
Если размер области, с которой необходимо работать, задается явно, будем называть такую область буфером.
Другое используемое понятие — строка. Отличие строки от буфера в том, что ее размер задается не явно, а определяется первым встретившимся при просмотре строки слева направо нулевым байтом (имеющим значение '\0'), причем считается, что этот нулевой байт также принадлежит строке.
Для копирования буферов, для присваивания каждому байту в пределах указанного буфера заданного значения и для сравнения содержимого двух буферов предназначены следующие функции:

Функция
 Краткое описание
memccpy
 копирует символы из одного буфера в другой до тех пор, пока не будет скопирован заданный символ или не будет скопировано определенное число символов
memchr
 возвращает указатель на первое вхождение заданного символа в буфере
memcmp
 сравнивает указанное число символов из двух буферов
memlcmp
 сравнивает указанное число символов двух буферов, считая строчные и прописные буквы эквивалентными
memcpy
 копирует указанное количество символов из одного буфера в другой
memset
 инициализирует заданным значением указанное количество байтов в буфере
movedata
 копирует определенное количество символов из одного буфера в другой, даже когда буфера находятся в разных сегментах

Прототипы перечисленных функций содержатся в файле memory.h (MSC) и в файлах mem.h и string.h (ТС).
Система программирования ТС
предоставляет дополнительно следующие функции для работы с буферами:

Функция
 Краткое описание
memove
 копирует указанное количество символов из одного буфера в другой
movmem
 копирует указанное количество символов из одного буфера в другой
setmem
 инициализирует заданным значением указанное количество байтов в буфере

Прототипы функций memmove
и movmem содержатся в файлах mem.h и string.h. Прототип функции setmem содержится в файле mem.h.

Для работы со строками существуют следующие библиотечные функции (ТС & MSC):

Функция

 Краткое описание
strcat

 катенация (склеивание) строк
strchr

 найти первое вхождение заданного символа в строке
strcmp

 сравнить две строки
strcpy

 копировать одну строку в другую
strcspn

 найти первое вхождение символа из заданного набора символов в строке
strdup

 дублирование строки
strerror

 сформировать в строке сообщение об ошибке, состоящее из двух частей: системной диагностики и необязательного добавочного пользовательского сообщения
stricmp

 сравнить две строки, считая символы нижнего и верхнего регистров эквивалентными
strlen

 вычислить длину строки
strlwr

 преобразовать строку в нижний регистр (строчные буквы)
strncat

 добавить n символов в строку
strncmp

 сравнение n символов в двух строках
strncpy

 скопировать n символов из одной строки в другую
strnicmp

 сравнение n символов двух строк
strnset

 установить n символов в строке в заданное значение
strpbrk

 найти первое вхождение любого символа из заданного набора в строке
strrchr

 найти последнее вхождение заданного символа в строке
strrev

 инвертировать (перевернуть) строку
strset

 установить все символы строки в заданное значение
strspn

 найти первую подстроку из заданного набора символов в строке
strstr

 найти первую подстановку одной строки (более короткой) в другой
strtok

 найти следующую точку в строке
strupr

 преобразовать строку в верхний регистр (заглавные буквы)
Кроме того, система программирования MSC предоставляет дополнительно функцию strcmpi (идентична функции stricmp), а система программирования ТС предоставляет функцию stpcpy (идентична функции strcpy, но возвращает в точку вызова другое значение).

Прототипы всех функций работы со строками содержатся в файле string.h. Все функции работают со строками, завершающимися нулевым байтом ('\0'). Для работы с массивом символов, не имеющим в конце нулевого байта, вы можете использовать функции преобразования буферов, описанные выше.

СТАНДАРТНАЯ БИБЛИОТЕКА ЯЗЫКА СИ

ЧАСТЬ II
СТАНДАРТНАЯ БИБЛИОТЕКА ЯЗЫКА СИ
В языке Си стандартная библиотека более сильно интегрирована с языком по сравнению с другими языками программирования высокого уровня. Без использования функций стандартной библиотеки не может быть написана ни одна серьезная программа на языке Си, в частности потому, что в самом языке Си нет никаких средств ввода/вывода информации.
Стандартную библиотеку функций языка Си можно разделить на две категории: функции, которые имеются в библиотеке любой системы программирования языка Си для различных операционных систем и различных архитектур компьютеров, и функции, которые являются уникальными в рамках какой-либо системы программирования, или обеспечивают доступ к специфическим возможностям конкретной операционной системы, или связаны с конкретной архитектурой компьютера.
Функции первой категории образуют переносимое ядро библиотеки; программы, в которых используются только такие библиотечные функции, могут быть перенесены в другую систему программирования, другую операционную систему и/или на другой тип архитектуры компьютеров с наименьшими затратами. Плата за универсальность и переносимость — невозможность воспользоваться специфическими средствами, предоставляемыми конкретной вычислительной средой.
Функции второй категории предоставляют возможность получить доступ к функциям ядра данной операционной системы, к внутренним структурам данных операционной системы, к регистрам используемых аппаратных устройств. Кроме того, ко второй категории относятся функции, которые добавлены в библиотеку, исходя из вкусовых привязанностей разработчиков конкретной системы программирования — как им видится удобный набор средств для разработки различных алгоритмов (сравните, например, функции setmem и memset). В современных системах программирования Си в рамках общей тенденции к стандартизации такие необоснованные расширения библиотек сокращаются, но в ранних системах программирования разнобой был крайне высок.
К сожалению, наборы функций второй категории не согласованы даже для различных систем программирования в рамках одной операционной системы на одном типе архитектур компьютеров. Четко прослеживается это и на примере систем программирования ТС и MSC. Библиотечные функции, обеспечивающие интерфейс для вызова одной и той же функции операционной системы, могут иметь не только разные параметры, но и разные названия.

Эти несогласованности объясняются, с одной стороны, коммерческими соображениями — стремлением удержать под контролем рынок программного обеспечения, чтобы пользователи, начавшие программировать с использованием одной системы программирования, покупали затем более новые программные продукты той же фирмы, а с другой стороны, поздним появлением стандарта на язык и на его библиотеку и независимости эволюции от версии к версии каждой системы программирования. При этом, надо отметить, происходит постепенное сближение различных систем программирования по мере того, как каждая из них заимствует наиболее ценные идеи у конкурентов. Так, различия между библиотеками более поздних версий систем программирования MSC и ТС отчасти сокращены по сравнению с первыми версиями.

Данную часть книги следует рассматривать в первую очередь как справочник по стандартной библиотеке языка Си двух систем программирования — MSC и ТС — для компьютеров типа IBM PC. Она также будет полезна для разработчиков новых систем программирования Си, поскольку в ней проводится сравнение реализации различных библиотечных функций двух широко распространенных систем программирования.

Из-за ограничений по объему в книгу не вошло описание специальных графических библиотек Си систем программирования MSC и ТС.

Структура описания библиотеки такова: сначала дается краткое описание различных групп функций и вводятся основные

понятия, используемые далее при описании библиотечных функций. Затем приводится полное описание всех функций в алфавитном порядке.

Предпринята попытка дать детальное описание библиотечных функций, приводится описание используемых констант, как они описываются (с помощью директивы препроцессора #define) во включаемых файлах.

Авторы считают, что для эффективной разработки качественного программного обеспечения на языке Си программист должен представлять нижний уровень реализации языка и его стандартной библиотеки. Поэтому иногда дается описание деталей (в частности, связанных с использованием системных вызовов ОС и имен типов, введенных с помощью конструкции typedef), которые часто сознательно замалчиваются в документации по библиотекам.

По нашему мнению, пользователь должен обладать полной информацией, осознавая при этом, с какими проблемами он столкнется при переносе программ в новую версию системы программирования, в новую операционную систему или на компьютер другой архитектуры.

Обозначение ANSI, используемое в полном описании библиотеки, указывает, что отмеченная библиотечная функция включена в стандарт языка Си.

Стандартные потоки: stdin, stdout, stdeir, stdaux, stdprn.

Когда программа начинает выполняться, автоматически открываются пять потоков. Эти потоки — стандартный ввод (stdin), стандартный вывод (stdout), стандартный вывод для сообщений об ошибках (stderr),
стандартный последовательный порт (stdaux) и стандартное устройство печати (stdprn).
По умолчанию стандартный ввод/вывод и стандартный вывод сообщений об ошибках связывается с консольным терминалом.
Назначения по умолчанию для стандартного порта и стандартного устройства печати зависят от конфигурации аппаратуры компьютера; эти потоки обычно связываются с последовательным портом и принтером, но могут быть и не установлены в отдельных системах.
Следующие указатели на структуру типа. FILE определяются в файле stdio.h и могут использоваться в любом месте как указатели потоков:
extern FILE * stdin; — стандартный ввод
extern FILE * stdout; — стандартный вывод
extern FILE * stderr; — стандартный вывод сообщений об ошибках
extern FILE * sidaux; — стандартный порт
extern FILE * stdprn; — стандартное устройство печати
При запуске оттранслированной программы на выполнение можно использовать символы перенаправления в/в из командного языка MS-DOS ( <
, > или >> ) для переопределения стандартного ввода и вывода программы.
Можно переопределить stdin, stdout, stderr, stdaux или stdprn так, что они будут относиться к файлу на диске или устройству. Такие возможности предоставляет функция freopen.

Управление буферизацией потоков

Открытые файлы, для которых осуществляется высокоуровневый ввод/вывод, буферизуются по умолчанию, за исключением потоков stdin, stdout, stderr, stdaux, stdprn.
Потоки stderr и stdaux — не буферизованы. Если к ним применяется функция printf
или scanf, создается временный буфер. Для обоих потоков может задаваться буферизация с помощью функций setbuf
или setvbuf.
Буферизация для потоков stdin, stdout, stdprn выполняется следующим образом: буфер сбрасывается при его заполнении или когда вызванная библиотечная функция ввода/вывода завершает работу.
Использованием функции setbuf или setvbuf можно сделать поток небуферизованным или связать буфер с небуферизованным до этого потоком. Буфера, размещенные в системе, недоступны пользователю, кроме буферов, полученных с помощью setbuf
или setvbuf.
Буфера должны иметь постоянный размер, равный константе BUFSIZ в stdio.h.
Если используется setvbuf, размер буфера устанавливает пользователь. Буфера автоматически сбрасываются при их наполнении, или когда связанный с буфером файл закрывается, или когда происходит нормальное завершение программы.
Можно сбросить буфера в произвольный момент времени, используя функции fflush и flushall. Функция fflush
сбрасывает буфер одного заданного потока, а функция flushall
сбрасывает буфера всех потоков, которые открыты и буферизованы в данный момент.

Управление процессами


Функция
 Краткое описание
abort
 завершить процесс
execl
 выполнить порождаемый процесс со списком аргументов
execle
 выполнить порождаемый процесс со списком аргументов и заданным окружением (контекстом имен командного языка операционной системы)
execlp
 выполнить порождаемый процесс, используя переменную PATH и список аргументов
execlpe
 выполнить порождаемый процесс, используя переменную PATH, заданное окружение и список аргументов
execv
 выполнить порождаемый процесс с массивом аргументов
execve
 выполнить порождаемый процесс с массивом аргументов и заданным окружением
execvp
 выполнить порождаемый процесс, используя переменную PATH и массив аргументов
execvpe
 выполнить порождаемый процесс, используя переменную PATH, заданное окружение и массив аргументов
exit
 завершить процесс
_exit
 завершить процесс без скидывания буферов
signal
 управление сигналом прерывания
spawnl
 выполнить порождаемый процесс со списком аргументов
spawnle
 выполнить порождаемый процесс со списком аргументов и заданным окружением
spawnlp
 выполнить порождаемый процесс, используя переменную PATH и список аргументов
spawnlpe
 выполнить порождаемый процесс, используя переменную PATH, заданное окружение и список аргументов
spawnv
 выполнить порождаемый процесс с массивом аргументов
spawnve
 выполнить порождаемый процесс с массивом аргументов и задан ным окружением
spawnvp
 выполнить порождаемый процесс, используя переменную PATH и массив аргументов
spawnvpe
 выполнить порождаемый процесс, используя переменную PATH, заданное окружение и массив аргументов
system
 выполнение команды MS-DOS

Система программирования MSC предоставляет дополнительно функции:

Функция
 Краткое описание
getpid
 получить номер процесса
onexit
 выполнить функцию при завершении программы

Термин "процесс" относится к программе, которая выполняется под управлением операционной системы. Процесс состоит из кодов программы и данных, а также информации о состоянии процесса, такой, как число открытых файлов. Где бы ни выполнялась программа на уровне MS-DOS, запускается процесс. Можно запустить, остановить и управлять процессом из программы, используя функции управления процессом. Прототипы всех функций управления процессами объявлены в файле process.h (исключая функцию signal). Прототип функции signal

содержится в файле signal.h. Функции управления процессом позволяют следующее:

1) Узнать уникальный номер процесса (getpid).

2) Завершить процесс (abort, exit, _exit).

3) Управлять сигналами прерывания (signal).

4) Начать новый процесс (разновидности ехес

и spawn функции, system

функция).

Функции abort и _exit

осуществляют немедленное завершение без скидывания буферов потоков, функция exit осуществляет выход после скидывания буферов потоков. Функция system вызывает на выполнение заданную команду MS-DOS. Функции ехес и spawn

создают новый процесс, называемый порождаемым процессом. Разница между функциями ехес и spawn

в том, что spawn способна возвращать управление из порождаемого процесса к его родителю. Оба, и родитель, и порождаемый процесс, размещаются в памяти (если не указан флаг P_OVERLAY).

В функции ехес порождаемый процесс перекрывает порождающий процесс, так что возврат управления в родительский процесс невозможен (если не произошла ошибка во время попытки запуска на выполнение порождаемого процесса).

В таблице описывается способ формирования ехес

и spawn. Имя функции задается в первом поле. Второе поле определяет: используется ли переменная PATH для поиска файла для выполнения, который определяет порождаемый процесс.

Третье поле описывает метод передачи аргументов порождаемому процессу. Передача аргументов списком означает, что аргументы в порождаемый процесс передаются один за одним, в том порядке, как пользователь перечислил их в обращении к функции ехес или spawn. Передача аргументов массивом означает, что аргументы помещаются в массив и указатель на массив передается порождаемому процессу. Передача списком обычно используется, когда число аргументов постоянно и известно заранее, а метод передачи аргументов массивом полезен, когда число аргументов должно быть определено во время работы. Последнее поле определяет: унаследует ли порождаемый процесс от родителя окружение, или оно будет изменено для него.

Таблица 9.1.

функция

 Использование PATH переменной

 Способ передачи аргументов

 Окружение
execl

spawnl

 не использует PATH

 список аргументов

 наследует от родителя
execle

spawnle

 не использует PATH

 список аргументов

 указатель на таблицу окружения (последний аргумент)
execlp

spawnlp

 использует PATH

 список аргументов

 наследует от родителя
execlpe

spawnlpe

 использует PATH

 список аргументов

 указатель на таблицу окружения (последний аргумент)
execv

spawnv

 не использует PATH

 массив аргументов

 наследует от родителей
execve

spawnve

 не использует PATH

 массив аргументов

 указатель на таблицу окружения (последний аргумент)
execvp

spawnvp

 использует PATH

 массив аргументов

 наследует от родителя
execvpe

spawnvpe

 использует PATH

 массив аргументов

 указатель на таблицу окружения (последний аргумент)

Ввод и вывод

Функции ввода и вывода в стандартной библиотеке Си позволяют читать данные из файлов или получать их с устройств ввода (например, с клавиатуры) и записывать данные в файлы, или выводить их на различные устройства (например, на принтер).
Функции ввода/вывода делятся на три класса:
1) Ввод/вывод верхнего уровня (с использованием понятия "поток").
2) Ввод/вывод для консольного терминала путем непосредственного обращения к нему.
3) Ввод/вывод нижнего уровня (с использованием понятия "дескриптор").
В библиотеке есть также функции для работы с последовательным портом (СОМ), они отнесены условно ко второй группе.
функции ввода/вывода верхнего уровня обеспечивают буферизацию работы с файлами. Это означает, что, когда производится чтение информации из файла или запись информации в файл, обмен информацией осуществляется не между программой и указанным файлом, а между программой и промежуточным буфером, расположенным в оперативной памяти.
Если производится операция записи в файл, то информация из буфера записывается в файл при заполнении буфера или при закрытии файла (или при выполнении каких-то других условий, смотри ниже). Если информация считывается из файла, то она на самом деле берется из буфера, а в буфер информация считывается из файла при открытии файла и впоследствии каждый раз при исчерпании (опустошении) буфера. Буферизация ввода/вывода выполняется автоматически, она позволяет ускорить выполнение программы за счет уменьшения количества обращений к сравнительно медленно работающим внешним устройствам.
Для пользователя файл, открытый на верхнем уровне, представляется как последовательность считываемых или записываемых байтов. Чтобы отразить эту особенность организации ввода/вывода, предложено понятие "поток" (соответствует английскому слову stream). Когда файл открывается, с ним связывается поток, выводимая информация записывается "в поток", считываемая информация берется "из потока".
Когда поток открывается для ввода/вывода, он связывается со структурой типа FILE (имя типа FILE определяется с помощью конструкции typedef

в файле stdio.h). Структура содержит разнообразную информацию о файле. При открытии файла с помощью функции fopen

возвращается указатель на структуру типа FILE. Этот указатель (указатель потока) используется для последующих операций с файлом, пользователь не обязан вникать в способ организации потока, он только должен сохранить полученный указатель и передавать его значение всем библиотечным функциям, используемым для ввода/вывода через этот поток.

Функции в/в верхнего уровня дают возможность для буферизованного форматированного и неформатированного ввода/вывода.

Функции в/в верхнего уровня относятся к числу функций, одинаково реализуемых в различных ОС и на разных компьютерах, с их помощью пользователь имеет возможность писать переносимые программы.

Функции ввода/вывода для консоли и порта распространяют возможности функций ввода/вывода верхнего уровня на этот класс устройств, добавляя новые возможности.

Они позволяют читать или записывать на консоль (терминал) или в порт ввода/вывода (например, порт принтера). Функции в/в с портом читают или записывают данные побайтно. Некоторые дополнительные режимы устанавливаются для в/в с консоли (например: ввод с эхо-печатью символов и без эхо-печати).

Функции в/в для консоли и порта являются уникальными для компьютеров типа IBM/PC.

Функции в/в низкого уровня не выполняют буферизацию и форматирование данных; они позволяют непосредственно пользоваться средствами ввода/вывода операционной системы.

При низкоуровневом открытии файла (при помощи функции open) с ним связывается дескриптор (handle). Дескриптор является целым значением, характеризующим размещение информации об открытом файле во внутренних таблицах системы. Дескриптор используется при последующих операциях с файлом.

Функции в/в нижнего уровня из стандартной библиотеки целесообразно использовать при разработке своей собственной подсистемы ввода/вывода.

Функции в/в нижнего уровня переносимы в рамках некоторых систем программирования Си, в частности относящихся к ОС UNIX.

Высокоуровневое открытие файлов

Функции открытия потока возвращают указатель на тип FILE (этот указатель называют также указателем потока), этот указатель используется при дальнейших обращениях к потоку.

Закрытие файлов

Функция close закрывает открытые файлы. Открытые файлы также автоматически закрываются при неаварийном завершении программы.

Закрытие потоков

Функции fclose и fcloseall
закрывают поток или потоки. Функция fclose
закрывает один заданный поток, fcloseall — все потоки, кроме потоков stdin, stdout, stderr, stdaux, stdprn.
Если программа не выполняет закрытия потоков, потоки автоматически закрываются, когда программа завершается неаварийно. Однако следует закрывать потоки по завершении работы с ними, так как число потоков, которые могут быть открыты одновременно, ограничено.



    Биржевая торговля: Механические торговые системы - Создание - Программирование