Bibliotecas de C

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Bibliotecas de C

• Juan C. Dueñas ltjcduenas_at_dit.upm.esgt
• Depto Ingeniería de Sistemas Telemáticos
• Universidad Politécnica de Madrid

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Objetivos

• Conocer las funciones proporcionadas por las
  bibliotecas de C
• 1. Bibliotecas
• 2. Flujos de E/S
• 3. Memoria dinámica
• 4. Otros elementos

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Bibliotecas C

• C es el ensamblador de UNIX
• simple
• sin E/S
• sin concurrencia
• sin soporte de tipos
• Bibliotecas
• Reutilización de código hecho y probado
• Acceso al Sistema Operativo
• A veces no son suficientes acceso al núcleo

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Biblioteca estándar

• ltassert.hgt macro assert
• ltctype.hgt comprobación de caracteres
• isalpha (c ), isdigit (c), tolower (c), toupper
  (c ), ...
• lterrno.hgt variable errno
• ltfloat.hgt representación real
• ltlimits.hgt representación entera

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Biblioteca estándar

• ltlocale.hgt propiedades locales
• ltmath.hgt matemáticas sobre double
• sin (x), cos (x), asin (x), acos (x), exp (x),
  log (x), ...
• ltsetjmp.hgt saltos sin retorno
• ltsignal.hgt manejo de señales
• ltstdarg.hgt funciones con nº var args
• ltstddef.hgt tipos y macros generales

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Biblioteca estándar

• ltstdio.hgt E/S ficheros y flujos de datos
• sscanf (s, fmt, ...), sprintf (s, fmt, ...)
• ltstdlib.hgt utilidades varias
• atoi (s), atof (s), ...
• ltstring.hgt manejo de cadenas
• strcpy (sd, so), strcmp (s1, s2), strcat (sd,
  so),
• memcpy (md, mo, n), memcmp (m1, m2, n), bzero (m,
  n), ...
• lttime.hgt representación de tiempos

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Jerarquía E/S en UNIX

• Dispositivos HW
• interfaz manejadores de dispositivos
• E/S básica núcleo de UNIX
• interfaz descriptores de ficheros
• E/S estándar
• interfaz stdio
• E/S pantalla
• interfaz curses

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E/S estándar

• ltstdio.hgt
• Caracteres
• int putchar (int)
• int getchar (void) / EOF /
• Cadenas
• int puts (char s)
• char gets (char)

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Formatos de E/S

• Formato
• int printf (char s, ...)
• int scanf (char s,...) printf ( hola\n)
• printf (el valor de i es d\n, i)
• printf (pi 7.5f\n, 4atan(1.0))
• scanf (d s lx, i, vector, l)

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Formatos

• d decimal
• o octal
• x hexadecimal
• u decimal sin signo
• c carácter
• s cadena
• f coma fija
• e mantisa y exponente
• g f o e (lo mejor)

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E/S de flujos

• El tipo FILE representa un flujo de información,
  tanto entrada como salida
• Preabiertos
• stdin
• stdout
• stderr

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Operaciones con flujos

• FILE fopen ( const char filename,
  const char mode)
• r, w, a, r, w, a, rb, wb, ab, ...
• int fclose (FILE)
• int fflush (FILE)

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E/S estándar de flujos

• Caracteres
• int putc (int, FILE)
• int getc (FILE)
• int ungetc (int, FILE)
• Cadenas
• int fputs (char s, FILE)
• char fgets (char, int, FILE)

14
E/S estándar de flujos

• Formato
• int fprintf (FILE, char s, ...)
• int fscanf (FILE, char s,...)

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Memoria dinámica

• ltstdlib.hgt
• Gestión explícita por el programador de la
  memoria dinámica (punteros)
• Cuidado !

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Memoria dinámica

• Múltiples problemas
• aliases
• pérdidas de memoria
• acceso a memoria liberada
• violación de límites
• violación de alineamiento
• Bibliotecas que se superponen para detección de
  errores efence

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Ciclo de vida de la memoria dinámica

• Obtención de memoria
• void calloc (size_t nelem, size_t longitud)
• void malloc (size_t longitud)
• Reubicación
• void realloc (void ptr, size_t tamano)
• Liberación
• void free (void ptr)

18
Gestión de memoria

• include ltstdlib.hgt
• void malloc (size_t)
• void free (void)
• nodo p
• ...
• p malloc (sizeof (nodo))
• ...
• free (p)

19
Gestión de memoria

• include ltstdlib.hgt
• nodo p, q
• ...
• p calloc (10, sizeof (nodo))
• ...
• q realloc (p, sizeof (nodo) 8)
• ...
• free (q)

20
Saltos

• ltsetjmp.hgt
• Gestión explícita por el programador de los
  puntos de salto
• Mecanismo no estructurado
• Cuidado !

21
Saltos

• Variable que guarda el estado del programa
• jmp_buf estado
• Función que guarda el estado en un punto
• int setjmp (jmp_buf env)
• Función que salta al estado guardado
• void longjmp (jmp_buf env, int val)

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Saltos

• setjmp debe ejecutarse antes de longjmp
• Cuando se ejecuta longjmp, se salta al lugar del
  último setjmp
• setjmp devuelve
• el valor val del longjmp
• o 1 si el valor de longjmp es 0
• No puede entrar a funciones

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Otros

• system
• búsqueda
• ordenación

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Correspondencia de descriptores
FILE
int fileno (FILE)
int
_file
FILE fdopen (int desc, char modo)
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E/S bajo nivel

• estilo UNIX
• identificadores abiertos
• 0 stdin
• 1 stdout
• 2 stderr

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Apertura y cierre

• ltfcntl.hgt
• int open (charname, int flags)
• int open (charname, int flags, int mode)
• O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR,
• O_APPEND, O_CREAT, O_TRUNC
• int close (int)

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Operaciones de bajo nivel

• ltfcntl.hgt
• int read (int fd, char buf, int pedidos)
• int write (int fd, char buf, int pedidos)
• extern int errno
• extern void perror (char)

28
Copia a bajo nivel

• ltunistd.hgt
• include ltfcntl.hgt
• define TAMANO 1024
• char buf TAMANO
• int main(int argc, char argv)
• int leidos, escritos
• int origen open (argv 1, O_RDONLY)
• int destino open (argv 2, O_CREAT O_WRONLY
  O_TRUNC, 0777)
• while (leidos read (origen, buf, TAMANO) gt 0)
• escritos write (destino, buf, leidos)
• exit (0)