Книга: UNIX — универсальная среда программирования

6.1 Стандартные входной и выходной потоки: программа vis

6.1 Стандартные входной и выходной потоки: программа vis

Многие программы читают только из одного входного потока и пишут в один выходной поток: для таких программ полностью подходят функции ввода-вывода, использующие лишь стандартные входной и выходной потоки, и для того чтобы начать работу, этого почти всегда достаточно.

Проиллюстрируем изложенное с помощью программы vis, которая копирует свой стандартный входной поток в стандартный выходной, изображая при этом все непечатаемые символы в виде nnn, где nnn — восьмеричное значение символа. Vis полезна для обнаружения "посторонних" или нежелательных символов, которые могут попасть в файлы. Например, vis будет печатать каждый символ "шаг назад" как 10, что является его восьмеричным значением:

$ cat x abc
$ vis < x
abc101010 ___
$

Чтобы просмотреть несколько файлов с помощью этой элементарной версии vis, вы можете использовать cat для сбора файлов

$ cat файл1 файл2 ... | vis
...
$ cat файл1 файл2 ... | vis | grep ''
...

и избежать тем самым выяснения способа доступа к файлам из программы.

Между прочим, может показаться, что подобную работу следует выполнить с привлечением sed, поскольку команда '1' выдает на экран непечатаемые символы в наглядном виде:

$ sed -n 1 x
abc???___
$

Результат выполнения программы sed, вероятно, вам покажется яснее, чем результат выполнения vis. Но применение sed к нетекстовым файлам бессмысленно:

$ sed -n 1 /usr/you/bin
$ Ничего в ответ!

(Так получилось на PDP-11; в одной из систем для VAX sed аварийно завершилась, возможно, потому, что ввод был воспринят как очень длинная текстовая строка.) Таким образом, sed нам не подходит, и мы вынуждены писать новую программу.

Простейшие функции ввода и вывода getchar и putchar. При каждом вызове getchar появляется очередной символ из стандартного входного потока, которому может быть поставлен в соответствие файл, конвейер или терминал (последнее принимается по умолчанию). Программа "не знает", что конкретно он собой представляет. Аналогично putchar(c) помещает символ в стандартный выходной поток, который по умолчанию также связан с терминалом.

Функция printf(3) выполняет форматное преобразование при выводе. Вызовы printf и putchar могут следовать в любом порядке; выходной поток отразит порядок этих вызовов. Для форматного преобразования входного потока предусмотрена функция scanf(3); она читает входной поток и разбивает его, как требуется, на строки, числа и т.п. Вызовы scanf и getchar также могут чередоваться.

Приведем первую версию vis:

/* vis: make funny characters visible (version 1) */
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
main() {
 int c;
 while ((c = getchar()) != EOF)
  if (isascii(c) &&
   (isprint(с) || c=='n' || c=='t' || c==' '))
   putchar(c);
  else
   printf("%03o", c);
 exit(0);
}
Getchar возвращает из входного потока очередной байт или значение EOF, когда встречает конец файла (или ошибку). Между прочим, EOF не является байтом из файла; вспомните: во второй главе объяснялось, что такое "конец файла". Значение EOF отличается от значения любого байта, поэтому его трудно спутать с реальными данными; переменная с описана как int (целая), а; не как char (символьная), так что она может хранить значение EOF. Строка

#include <stdio.h>

должна находиться в начале каждого исходного файла. Это заставляет компилятор Си читать файл макроопределений (/usr/include/stdio.h), в котором специфицированы стандартные функции и имена, в том числе и EOF. Мы будем использовать <stdio.h> как краткую запись полного имени файла.

Файл <ctype.h> — еще один файл макроопределений в /usr/include, который задает машинно-независимые макрокоманды (макросы) для классификации символов. Чтобы выяснить, принадлежит ли входной символ набору ASCII (т.е. его значение меньше 0200) и печатается ли он, мы использовали здесь isascii и isprint. Остальные макросы перечислены в табл. 6.1. Отметим, что <ctype.h> определяет символы "перевод строки", "табуляция" и пробел как непечатаемые.

Таблица 6.1: Макросы классификации символов <ctype.h>

Вызов exit в конце vis не является необходимым для корректной работы программы, но гарантирует тому, кто эту программу вызвал, получение нормального кода ее завершения (обычно нуля). Другой способ возврата кода завершения выполнить в теле функции main оператор return 0; возвращаемое значение main и есть код завершения программы. Если нет явно указанных return или exit, код завершения не определен.

Для компиляции программы на Си поместите исходный текст в файл, имя которого оканчивается на .с, например vis.с, оттранслируйте его с помощью сс и запустите на выполнение результат, оставляемый компилятором в файле с именем a.out ('а' — ассемблер):

$ сс vis.с
$ a.out
hello worldctl^g
hello world07
ctl-d
$
a.out можно переименовать после первого запуска или сделать это сразу с помощью флага -о команды сс:

$ сс -о vis vis.с Результат в vis, а не в a.out

Оглавление книги