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pua:operacoes_usando_streams [2008/08/13 19:35] – mazieropua:operacoes_usando_streams [2016/03/22 10:49] (atual) – [Saída formatada] maziero
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 +====== Operações usando streams ======
 +
 +Aqui serão descritas algumas das funções mais usuais para operações de entrada/saída usando streams. A relação completa e mais detalhada pode ser obtida na seção [[Input/Output on Streams]] do [[manual da GLibC]]. A maioria das funções aqui descritas está declarada no arquivo de cabeçalho ''stdio.h'', enquanto suas equivalentes para caracteres de 16 bits estão declaradas no arquivo de cabeçalho ''wchar.h''. Algumas funções adicionais estão definidas em ''stdio_ext.h''.
 +
 +===== Abrindo e fechando streams =====
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +FILE * fopen (const char *filename, const char *opentype)
 +</code>
 +
 +Abre um arquivo indicado por ''filename'' e retorna um ponteiro para o //stream//. A //string// ''opentype'' define o modo de abertura do arquivo:
 +
 +  * ''r'' : abre um arquivo existente para leitura (//read//).
 +  * ''w'' : abre um arquivo para escrita (//write//). Se o arquivo já existe, seu conteúdo é descartado. Senão, um novo arquivo vazio é criado.
 +  * ''a'' : abre um arquivo para concatenação (//append//). Se o arquivo já existe, seu conteúdo é preservado e as escritas serão concatenadas no final do arquivo. Senão, um novo arquivo vazio é criado.
 +  * ''r+'' : abre um arquivo existente para leitura e escrita. O conteúdo anterior do arquivo é preservado e o ponteiro é posicionado no início do arquivo.
 +  * ''w+'' : abre um arquivo para leitura e escrita. Se o arquivo já existe, seu conteúdo é descartado. Senão, um novo arquivo vazio é criado.
 +  * ''a+'' : abre um arquivo para escrita e concatenação. Se o arquivo já existe, seu conteúdo é preservado e as escritas serão concatenadas no final do arquivo. Senão, um novo arquivo vazio é criado. O ponteiro de leitura é posicionado no início do arquivo, enquanto as escritas são efetuadas no seu final.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +FILE * fdopen (int filedes, const char *opentype)
 +</code>
 +
 +Cria um novo //stream// usando o descritor de arquivo ''filedes''. O parâmetro ''opentype'' é similar ao da função ''fopen''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +FILE * freopen (const char *filename, const char *opentype, FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Fecha e abre novamente um //stream//, permitindo alterar o arquivo e/ou modo de abertura.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fclose (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Fecha um //stream//. Dados de saída em buffer são escritos, enquanto dados de entrada são descartados.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fcloseall (void)
 +</code>
 +
 +Fecha todos os //streams// abertos, de forma similar a ''fclose''. Isso também é efetuado quando a função ''main'' termina ou quando a função ''exit'' é invocada.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +FILE * fdopen (int filedes, const char *opentype)
 +</code>
 +
 +Cria um novo //stream// usando o descritor de arquivo ''filedes''. O parâmetro ''opentype'' é similar ao da função ''fopen''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fileno (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Retorna o descritor de arquivo associado ao //stream// indicado.
 +
 +Exemplo: abrindo o arquivo ''x'' em leitura, através de um //stream//:
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +
 +int main (int argc, char *argv[])
 +{
 +   FILE *arq ;
 +  
 +   arq = fopen ("x", "r") ;
 +  
 +   if ( ! arq )
 +   {
 +      perror ("Erro ao abrir arquivo x") ;
 +      exit (1) ;
 +   }
 +  
 +   fclose (arq) ;
 +   exit (0) ;
 +}
 +</code>
 +
 +Exemplo: abre o arquivo ''x'' em leitura/escrita, criando-o se não existir:
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +
 +int main (int argc, char *argv[])
 +{
 +   FILE *arq ;
 +   
 +   arq = fopen ("x", "w+") ;
 +   
 +   if ( ! arq )
 +   {
 +      perror ("Erro ao abrir/criar arquivo x") ;
 +      exit (1) ;
 +   }
 +   
 +   fclose (arq) ;
 +   exit (0) ;
 +}
 +</code>
 +
 +===== Saída simples =====
 +
 +Estas funções permitem gravar caracteres ou strings simples em streams.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fputc (int c, FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Converte o inteiro ''c'' no tipo ''unsigned char'' e o escreve no stream indicado.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int putc (int c, FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Equivalente a ''fputc'', mas implementado como macro (mais rápido).
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int putchar (int c)
 +</code>
 +
 +Equivale a ''putc'' sobre o stream ''stdout''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fputs (const char *s, FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Escreve a string ''s'' no stream indicado. Caracteres de controle, como ''\n'', são aceitos.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int puts (const char *s)
 +</code>
 +
 +Escreve a string ''s'' no stream ''stdout'', seguida por um //newline//.
 +
 +===== Entrada de caracteres =====
 +
 +Estas funções permitem ler caracteres isolados de um stream. O valor lido é um ''int'' indicando o caractere lido ou então o valor especial ''EOF'' (//End-Of-File//, geralmente -1).
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fgetc (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Lê o próximo caractere do stream indicado.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int getc (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Idem, mas implementado como macro (mais rápido).
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int getchar (void)
 +</code>
 +
 +Idem, sobre o stream padrão ''stdin''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int ungetc (int c, FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Coloca um caractere de volta no buffer de entrada do stream indicado (o arquivo não é alterado). Útil em programas de //parsing//.
 +
 +===== Entrada de linhas =====
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +char * gets (char *s)
 +</code>
 +
 +Lê caracteres de ''stdin'' até encontrar um //newline// e os armazena na string ''s''. O caractere //newline// é descartado. Atenção: esta função é insegura, pois não provê segurança contra //overflow// na string ''s''. Sempre que possível, deve ser usada a função ''fgets'' ou ''getline''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +char * fgets (char *s, int count, FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Lê uma linha de caracteres do stream e a deposita na string ''s''. O tamanho da linha é limitado em ''count-1'' caracteres, aos quais é adicionado o '''\0''' que marca o fim da string. O //newline// é incluso.
 +
 +Observação: a biblioteca GNU LibC recomenda usar a função ''getline'' no caso de entradas contendo o caractere //null// (''\0'').
 +
 +===== Entrada/saída de blocos de dados =====
 +
 +A funções a seguir permitem ler/escrever arquivos com blocos de dados binários. Essa abordagem é mais eficiente para manipular grandes volumes de dados, mas os arquivos gerados não podem ser tratados por utilitários do UNIX como ''grep'', ''sort'', etc, e não são portáveis entre compiladores e/ou sistemas com diferentes arquiteturas.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +size_t fread (void *data, size_t size, size_t count, FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Lê até ''count'' blocos de tamanho ''size'' e os deposita no vetor ''data'', a partir do stream indicado. Retorna o número de blocos lidos.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +size_t fwrite (const void *data, size_t size, size_t count, FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Escreve até ''count'' blocos de tamanho ''size'' do vetor ''data'' no stream indicado. Retorna o número de blocos escritos.
 +
 +===== Saída formatada =====
 +
 +As operações de entrada e saída formatada usam padrões para formatação dos diversos tipos de dados descritos em livros de programação em C e no manual da GLibC.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int printf (const char *template, ...)
 +</code>
 +
 +Escreve dados usando a formatação definida em ''template'' no stream de saída padrão ''stdout''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fprintf (FILE *stream, const char *template, ...)
 +</code>
 +
 +Idêntico a ''printf'', usando o stream indicado.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int sprintf (char *s, const char *template, ...)
 +</code>
 +
 +Similar a ''printf'', mas a saída é depositada na string ''s''. Atenção: o programador deve garantir que s tenha tamanho suficiente para receber a saída; caso contrário, pode ocorrer um //overflow// com conseqüências imprevisíveis. As funções ''snprintf'' e ''asprintf'' são mais seguras e evitam esse problema.
 +
 +===== Entrada formatada =====
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int scanf (const char *template, ...)
 +</code>
 +
 +Lê dados do stream ''stdin'' de acordo com a formatação definida na string ''template''. Os demais argumentos são ponteiros para as variáveis onde os dados lidos são depositados. Retorna o número de dados lidos ou ''EOF''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fscanf (FILE *stream, const char *template, ...)
 +</code>
 +
 +Similar a ''scanf'', mas usando como entrada o stream indicado.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int sscanf (const char *s, const char *template, ...)
 +</code>
 +
 +Similar a ''scanf'', mas usando como entrada a string ''s''.
 +
 +===== Posicionamento =====
 +
 +Estas funções permitem conhecer/modificar o ponteiro de posição corrente de leitura/escrita em streams.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +long int ftell (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Retorna a posição corrente de leitura/escrita em ''stream''. Ver também ''ftello'' e ''ftello64''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fseek (FILE *stream, long int offset, int whence)
 +</code>
 +
 +Ajusta posição do ponteiro no stream indicado. O ajuste é definido por ''offset'', enquanto o valor de ''whence'' indica se o ajuste é relativo ao início do arquivo (''SEEK_SET''), à posição corrente (''SEEK_CUR'') ou ao final do arquivo (''SEEK_END''). Ver também ''fseeko'' e ''fseeko64''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +void rewind (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Reposiciona o ponteiro no início (posição 0) do stream indicado.
 +
 +===== Controle de travas =====
 +
 +Todos os acessos a um stream são efetuados de forma atômica, com sincronização através de uma trava implícita (automática). Todavia, algumas funções são providas para controlar explicitamente a trava associada a um stream, caso isso seja necessário.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +void flockfile (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Obtém a trava associada ao stream. O processo ou thread fica bloqueado até obter a trava.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int ftrylockfile (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Tenta obter a trava associada ao stream. Retorna imediatamente, com erro se não conseguir.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +void funlockfile (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Libera a trava obtida explicitamente com ''flockfile'' ou ''ftrylockfile''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +#include <stdio_ext.h>
 +int __fsetlocking (FILE *stream, int type)
 +</code>
 +
 +Permite alterar a forma de travamento do stream. Os valores possíveis para type são: ''FSETLOCKING_INTERNAL'' (uso implícito da trava por todas as funções que acessam o stream),  ''FSETLOCKING_BYCALLER'' (a trava somente é usada de forma explícita) e ''FSETLOCKING_QUERY'' (consulta a forma atual de travamento usada). 
 +
 +===== Erros e fim de stream =====
 +
 +<code c>
 +int EOF
 +</code>
 +
 +Macro com valor retornado por algumas funções, para indicar fim do arquivo ou erro.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int feof (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Retorna valor não nulo se o stream chegou ao seu fim. Ver também ''feof_unlocked''.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int ferror (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Retorna um valor não nulo se ocorreu um erro em algum acesso anterior ao stream. Ver também ''ferror_unlocked''.
 +
 +Além de ajustar o indicador de erro do stream, as funções de acesso a streams também ajustam a variável ''errno''.
 +
 +===== Controle de buffers =====
 +
 +A descarga (//flushing//) do buffer de entrada/saída de um stream ocorre de forma automática quando:
 +
 +  * Quando o buffer está cheio.
 +  * Quando o stream é fechado.
 +  * Quando o programa termina (fim de ''main'' ou chamada a ''exit'')
 +  * Quando um //newline// é escrito em um stream com buffer de linha.
 +  * Quando ocorre uma leitura de dados do arquivo associado ao stream.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int fflush (FILE *stream)
 +</code>
 +
 +Descarrega o buffer do stream indicado, ou de todos os streams abertos, caso ''stream*'' seja nulo. Ver também ''fflush_unlocked''.
 +
 +Após abrir um stream (mas antes de usá-lo), é possivel definir sua política de buffer.
 +
 +<code c>
 +#include <stdio.h>
 +int setvbuf (FILE *stream, char *buf, int mode, size_t size)
 +</code>
 +
 +Especifica a política de buffer a ser usada no stream indicado. O valor mode pode ser ''_IOFBF'' (buffering completo), ''_IOLBF'' (buffering de linha) ou ''_IONBF'' (sem uso de buffer). Também é possível especificar um buffer externo (''buf'') e o tamanho do buffer a ser usado (''size''). Caso o buffer não seja indicado, um buffer será alocado e liberado automaticamente quando o stream for fechado.
 +
 +<code c>
 +int BUFSIZ
 +</code>
 +
 +Macro que indica o tamanho mais adequado de buffer para o sistema. Depende de vários parâmetros do sistema, mas seu valor mínimo é 256.