Н.В. Вдовикина, И.В. Машечкин, А.Н. Терехин, В.В. Тюляева - Программирование в ОС UNIX на языке Си (1114934), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В любом случае массив дополняется нулевымбайтом. Если в решении задачи 1 заменить второй параметр при вызове функции fgets() на 80, то строки будут переписываться безискажения, но их количество может оказаться меньше десяти, если висходном файле окажутся строки максимальной длины.Примечание. Использование функцииint feof(FILE *f);имеет некоторые особенности. Если при чтении из файлового потокаf достигнут конец файла, то возвращается ненулевое значение, в57противном случае возвращается ноль. При этом, если не предпринималась попытка прочитать информацию за концом файла, то функция feof не будет сигнализировать о том, что достигнут конецфайла.Например, чтобы скопировать содержимое одного файла в другой,можно было бы произвести следующие действия:FILE f1,f2;char str[80];. . .while(!feof(f1)) {fgets(str,80,f1);fputs(str,f2);}Но тогда последняя строка исходного файла может быть переписана дважды.Чтение и запись бинарных данныхВ стандартной библиотеке предусмотрены также функции такназываемого прямого ввода/вывода, предназначенные для чтения/записи несимвольных данных.Функция:size_t fread(void *p,size_t size,size_t nobj,FILE *f);читает из входного потока в массив p nobj объектов размеромsize безо всякого преобразования.
Она возвращает количество про-читанных объектов или ноль, если исчерпан файл.Обратная ей функция:size_t fwrite(void *p,size_t size,size_t nobj,FILE *f)пишет в выходной поток из массива p nobj объектов размером size в непреобразованном виде. Возвращает количество записанных объектов, которое в случае ошибки меньше nobj.Задача 2. В непустом файле с именем “sss” в непреобразованном(бинарном) виде записаны вещественные числа (double). Поменять местами первое максимальное число с последним минимальным.main(){ FILE *f;double max,min,a;long max_p,min_p;if((f=fopen(“sss”,”r+”))==NULL) exit(1);fread(&a,sizeof(double),1,f);max=min=a;max_p=min_p=0;while (fread(&a,sizeof(double),1,f)) {58if(a>max){max=a;max_p=ftell(f)-sizeof(double);}if(a<=min){min=a;min_p= ftell(f)-sizeof(double);}}fseek(f,min_p,SEEK_SET);fwrite(&max,sizeof(double),1,f);fseek(f,max_p,SEEK_SET);fwrite(&min,sizeof(double),1,f);fclose(f);}Позиционирование внутри файлаДля того, чтобы узнать текущую позицию в файле, используется функция:#include <stdio.h>long ftell (FILE *f);Она возвращает текущее смещение в файле относительно егоначала (в байтах).Изменить его можно при помощи функции:#include <stdio.h>int fseek (FILE *f, long offset, int from);Первый ее параметр задает файл, второй – требуемое значениесмещения внутри файла (оно может быть как положительным, так иотрицательным), а третий параметр представляет собой одну из трехконстант, указывающих, откуда отсчитывается это новое смещение:SEEK_CUR – значение offset прибавляется (с учетом знака) ктекущему смещению файла;SEEK_SET – смещение offset отсчитывается относительноначала файла;SEEK_END – смещение offset отсчитывается относительноконца файла.Для текстового файла допустимым значением параметра fromявляется только SEEK_SET, а параметр offset должен быть либо нулем, либо значением, полученным ранее с помощью ftell().В случае, если новое смещение выходит за начало файла,функция вернет -1 (при этом текущая позиция в файле не изменится), а если новая позиция в файле должна оказаться за концом файла,то поведение функции зависит от режима открытия файла: для фай-59лов, открытых только по чтению, такая ситуация ошибочна, а дляфайлов, открытых с возможностью записи – нет.При работе с однородными бинарными файлами часто возникает задача определения количества объектов, записанных в файл.Например, пусть в бинарном файле записаны числа типа longdouble.Для определения количества этих чисел достаточно поставитьуказатель на конец файла:FILE *f;long pos,n;.
. .fseek(f,0L,SEEK_END);а затем с помощью функции ftell определить номер текущей по-зиции (нумерация начинается с нуля):pos=ftell(f);и разделить его на размер объекта:n=pos/sizeof(long double);Упражнения1. Написать функцию сортировки файла, содержащего числа типаlong, записанные в файл с помощью функции fwrite, не используядополнительных файлов.
Используя эту функцию отсортироватьдва файла и слить их в один упорядоченный файл. Результат записать в первый файл.2. Инвертировать файл, содержащий числа типа int, не используядополнительных файлов.а) Написать функцию для записи в файл анкет студентов.
Каждаяанкета есть структура:struct anketa { char fio[20];struct { int day, month, year; } data;short m[3];};в которой поле fio – фамилия студента, поле data – дата рождения, а поле m – оценки, полученные студентом в последнюю сессию.b) Написать функцию, которая из файла анкет студентов удаляетвсех “двоечников”.3. Оставить в файле только строки, содержащие некоторую подстроку. Имя файла и подстроку задавать в виде параметров командной строки.а)Длина строк не превышает 255 символов.б) Длина строк не ограничена.604. Удалить из файла все строки длиной более пятидесяти символов.Длина строк не ограничена.
Имя файла задается в команднойстроке.5. Преобразовать файл, усекая строки до 50-ти символов.6. Упорядочить текстовый файл (лексикографически сравнить строки, длина строки не более 80-ти символов), используя один из методов внешней сортировки.7. Написать функцию-упаковщик файлов. Коды символов лежат вдиапазоне от 0 до 127.
Последовательность из n одинаковыхсимволов заменяется на байт со значением –n и байт, содержащийкод символа. Рассмотреть два варианта: a) n<=127; b) n – любое.8. Написать функцию-распаковщик файлов, см. задачу 8.9. Заменить в файле все “begin” на ‘{‘ ,а “end” на ‘}’.61ТЕМА 9. Программирование в среде OC UNIX. Организация работы с процессамиПонятие процесса.
PID. Контекст процессаСледует отметить, что конкретной ОС с названием UNIX, кактаковой, не существует. Говоря об «операционной системе UNIX»,обычно подразумевают целое семейство различных операционныхсистем, в основу которых положены сходные общие концепции,структуры и алгоритмы. В UNIX процесс является единицей управления и потребления ресурсов, а с точки зрения реализации ОС процесс представляет собой объект, зарегистрированный в таблице процессов ядра UNIX.Каждому процессу в UNIX сопоставлено некое уникальноецелое число, называемое идентификатором процесса – PID. Некоторые значения идентификаторов являются зарезервированными и назначаются специальным процессам ОС, например, во многих ОС семейства UNIX процесс с PID=0 ассоциируется с работой ядра ОС, апроцесс с PID=1 – это процесс init.Процесс характеризуется контекстом, который включает в себя тело процесса, содержимое регистров и аппаратных таблиц ЦП(аппаратный контекст) и атрибуты процесса (PID его родителя,идентификаторы владельца и группы, приоритет, таблицу открытыхфайлов, диспозицию сигналов и др.).Порождение процессовДля создания всех новых процессов в UNIX в операционнойсистеме UNIX, за исключением процессов с PID=0 и PID=1, используется системный вызов pid_t fork (void).Порожденный процесс получает свой уникальный PID.
Для нового процесса создается контекст, содержимое которого по большейчасти копируется из контекста родительского процесса. В частности, тело порожденного процесса содержит копии сегмента кодаи сегмента данных его родителя. Кроме того, в порожденномпроцессе наследуются таблица открытых файлов и разделяемыересурсы процесса-отца, диспозиция сигналов, переменные окружения и др.
атрибуты.Не наследуются порожденным процессом сигналы, ждущиедоставки в родительский процесс (в том числе установки взведенного«будильника»,заданныесистемнымвызовомalarm()),блокировки файлов, установленные родительским процессом.По завершении системного вызова fork() каждый из процессов – родительский и порожденный, получив управление, продол62жит выполнение с точки, где возврата из системного вызова fork().Вызов fork() в случае удачного завершения возвращает сыновнемупроцессу значение 0, а родительскому PID порожденного процесса.В случае неудачного завершения, т.е. если сыновний процесс не былпорожден, системный вызов fork() возвращает –1, код ошибки устанавливается в переменной errno.Задача 1.
Породить сыновний процесс, затем в обоих процессах вывести на печать собственный PID и PID родительского процесса.#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>int main(int argc, char **argv){printf("PID=%d; PPID=%d \n",getpid(), getppid());/*печать PID текущего процесса и PID процессапредка */fork();/*создание нового процесса, с этого момента двапроцесса функционируют параллельно и независимо*/printf("PID=%d; PPID=%d \n",getpid(), getppid());/*оба процесса печатают PID текущего процесса и PIDпроцесса-предка*/return 0;}Оба процесса узнают свой собственный идентификатор процесса с помощью вызова getpid(), а идентификатор родительскогопроцесса – с помощью вызова getppid().Механизм замены тела процессаСемейство системных вызовов exec() производит замену тела вызывающего процесса, после чего данный процесс начинает выполнять другую программу, начиная с ее точки входа.
После окончания выполнения новой программы возврата к первоначальнойпрограмме затем не происходит.Выполнение «нового» тела происходит в рамках уже существующего процесса, т.е. сохраняется идентификатор процесса, а также идентификатор родительского процесса, ранее открытые файлы,приоритет и большая часть других атрибутов процесса. Фактическипроисходит замена сегмента кода и сегмента данных, а также изменяются следующие атрибуты процесса:- диспозиция сигналов: для сигналов, которые перехватывались, после замены тела процесса будет установлена обработка по умолчанию, так как в новой программе могут от63сутствовать ранее установленные функции-обработчикисигналов;- эффективные идентификаторы владельца и группы могутизмениться, если для новой выполняемой программы установлен s-бит;- перед началом выполнения новой программы могут бытьзакрыты некоторые файлы, ранее открытые в процессе.
Этокасается тех файлов, для которых при помощи системноговызова fcntl() был установлен флаг close-on-exec. Соответствующие файловые дескрипторы будут помечены каксвободные.Часто системный вызов fork() используется совместно с системным вызовом exec().Задача 2. Породить сыновний процесс, в котором запустить навыполнение программу ls.#include <unistd.h>#include <stdio.h>int main(int argc, char **argv){int pid;if(pid=fork())==0){/* процесс-потомок */execl(“/bin/ls”, ”ls”, ”-l”,(char*)0);/* или execlp(“ls”,”ls”, ”-l”,(char*)0);*/printf(“это напечатается в случае неудачногообращения к предыдущей функции, к примеру, если небыл найден файл ls \n”);}}Завершение процесса. Ожидание завершения потомковДля завершения выполнения процесса предназначен системный вызов _exit(int code).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
