Лекция

Консольный ввод/вывод и ввод/вывод портов

ПРОЦЕДУРА	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
cgets	читает строку с консоли.
cprintf	записывает форматированные данные на консоль.
cputs	записывает строку на консоль.
cscanf	читает форматированные данные с консоли.
getch	читает символ с консоли.
getche	читает символ с консоли с эхо-ото- бражением.
inp	читает определенный порт ввода/ вывода.
kbhit	проверяет нажатие клавиши на консоли
outp	записывает определенный порт ввода/ вывода.
putch	записывает символ на консоль.
ungetch	возвращает ("ungets") последний считанный с консоли символ, так что он становится следующим читаемым символом.

Консольный ввод/вывод и процедуры ввода/вывода портов реа-
лизованы как функции и объявлены в include-файле <conio.h>. Эти
функции выполняют операции чтения и записи с/на консоль или на
определенный порт. Процедуры cgets, cscanf, getch, getche, kbhit
производят ввод с консоли, тогда как cprintf, cputs, putch,
ungetch записывают на консоль. Переназначение стандартного ввода
или стандартного вывода из командной строки вызывает переназначе-
ние ввода или вывода этих функций. Перед выполнением ввода/вывода
консоль и порт не должны быть открытыми или закрытыми, так как
нет процедур открытия или закрытия в данной категории. Процедуры
ввода/вывода порта - inp, outp - читают или записывают 1 байт из
определенного порта. Процедуры консольного ввода/вывода - cgets,
cputs - позволяют считывать и записывать строки, cscanf, cprintf
- форматированные данные и символы. Для чтения и записи символов
применяются различные опции.

Процедура putch записывает символ на консоль; процедуры
getch, getche читают символ с консоли: getche вырабатывает эхо
символа на консоль, getch этого не производит. Процедура ungetch
возвращает последний прочитанный символ; следующая операция чте-
ния с консоли начинается с возвращенного символа. Процедура kbhit
определяет, какая клавиша была нажата на консоли. Эта процедура
позволяет проверять ввод с клавиатуры перед попыткой чтения с
консоли.

Математические функции

ПРОЦЕДУРА	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
acos(x)	Вычисляет arccos x
asin(x)	Вычисляет arcsin x
atan(x)	Вычисляет arctg x
atan2(y,x)	Вычисляет arctg(y/x)
bessel	Вычисляет функцию Бесселя (эта процедура соответствует не одной, а шести функциям: j0, j1, jn, y0, y1, yn)
cabs(z)	Находит модуль комплексного числа z
ceil(x)	Находит целую часть x
_clear87( )	Получает и очищает слово состояния с плавающей точкой (floating point status word). Недействительно с опцией компилятора /FPa
_control87(new,mask)	Получает старое слово состояния с плавающей точкой и устанавливает новое значение управляющего слова. Недейст- вительно с опцией компиятора /FPa
cos(x)	Вычисляет cos x
cosh(x)	Вычисляет гиперболический косинус x
dieeetomsbin(&x,&y)	Преобразует IEEE-число двойной точности (x) в двоичный формат (y)
dmsbintoieee(&x,&y)	Преобразует двоичное число двойной точности в IEEE-формат
exp(x)	Вычисляет экспоненциальную функцию
fabs(x)	Вычисляет абсолютное значение x
fieeetomsbin(&x,&y)	Преобразует IEEE-число одинарной точности в двоичный формат
floor(x)	Находит наибольшее целое, которое меньше или равно x
fmod(x,y)	Находит остаток с плавающей точкой от деления x на у
fmsbintoieee(&x,&y)	Преобразует двоичное число одинарной точности (x) в формат IEEE (y)
_fpreset( )	Реинициализирует пакет математических функций для чисел с плавающей точкой
frexp(x,&n)	Представляет х как мантиссу (возвра- щаемое значение) степени n по основа- нию 2
hypot(x,y)	Вычисляет гипотенузу прямоугольного треугольника с катетами x и y
ldexp(x,exp)	Возводит 2 в exp степень х раз
log(x)	Вычисляет натуральный логарифм х
log10(x)	Вычисляет десятичный логарифм х
matherr(x)	Обрабатывает математические ошибки
modf(x,&n)	Разделяет х на целую (возвращаемое значение) и дробную (n) части
pow(x,y)	Вычисляет х в степени y
sin(x)	Вычисляет sin x
sinh(x)	Вычисляет гиперболический синус
sqrt(x)	Находит квадратный корень из х
_status87( )	Получает слово состояния с плавающей точкой.
tan(x)	Вычисляет tg x
tanh(x)	Вычисляет гиперболический тангенс х

Математические процедуры, представленные выше, осуществляют
стандартные математические вычисления. Все математические проце-
дуры работают со значениями, представленными в форме с плавающей
точкой.
Объявления функций для математических процедур содержатся в
include-файле <math.h>, за исключением _clear87, _control87,
_fpreset и _status87, объявления которых находятся в include-фай-
ле <float.h>.
Процедура matherr вызывается математическими функциями,
когда встречается ошибка. Эта процедура объявлена в библиотеке,
но может быть переопределена пользователем, если требуются другие
процедуры обработки ошибок.
Подключать matherr самому необязательно. Если эта функция
не подключена, каждая из математических процедур содержит вариан-
ты возврата.

Назначение памяти

ПРОЦЕДУРА	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
alloca	Назначает блок памяти в стеке про- граммы.
calloc	Назначает память для массива.
_expand	Переназначает блок памяти, не меняя его местонахождения.
_ffree	Освобождает блок, назначенный посредством _fmalloc.
fmalloc	Назначает блок памяти вне умалчиваемо- го сегмента данных. Возвращается far- указатель.
free	Освобождает блок, назначенный посредством calloc, malloc, realloc.
_freect	Возвращает приблизительное число объ- ектов заданного размера, назначенных ранее.
_fmsize	Возвращает размер блока памяти, на который ссылается указатель far.
halloc	Назначает память для huge-массива.
hfree	Освобождает блок, назначенный посредством процедуры halloc.
malloc	Назначает блок.
_memavl	Возвращает приблизительное число бай- тов, имеющихся в памяти для размещения
_msize	Возвращает размер блока, назначенного посредством calloc, malloc, realloc.
_nfree	Освобождает блок, назначенный посредством функции _nmalloc.
_nmalloc	Назначает блок памяти в умалчиваемом сегменте данных. Возвращается "near- pointer".
_nmsize	Возвращает размер блока памяти, на который ссылается near-указатель.
realloc	Переназначает блок.
sbrk	Изменяет значение прерывания.
stackavail	Возвращает размер пространства (участ- ка) стека, пригодного для назначения посредством функции alloca.

Процедуры назначения памяти позволяют назначать, освобож-
дать и переназначать блоки памяти. Процедуры назначения памяти
объявлены в include-файле <malloc.h>.

Процедуры calloc, malloc назначают блоки памяти. Процедура
malloc назначает заданное число байтов, а calloc - назначает и
инициализирует в 0 массив с элементами заданного размера. Проце-
дуры _fmalloc, _nmalloc аналогичны malloc, за исключением того,
что они позволяют назначать блок байтов, пока допускается адреса-
ция текущей модели памяти. Процедура halloc выполняет ту же функ-
цию, что и calloc, с тем различием, что halloc назначает прост-
ранство (участок) для huge-массивов.

Процедуры realloc, _expand изменяют размер назначенных бло-
ков. Функция _expand пытается изменить размер назначенного блока
без передвижения его heap-положения; она увеличивает размер блока
к требуемому размеру или к такому, который позволяет текущее рас-
положение, каким бы маленьким оно ни было. Процедура realloc, в
противоположность _expand, изменяет назначение в heap, если прос-
транства недостаточно.

Процедура halloc возвращает huge-указатель на тип char,
_fmalloc - far-указатель на char, _nmalloc - near-указатель на
char; остальные процедуры назначения памяти возвращают char ука-
затель. Пространство памяти, которое выделяют эти процедуры,
удовлетворяет требованиям выравнивания для любого типа объекта.
Когда назначаемый тип объекта отличен от char, используется пре-
образование типов (type cast) для возвращаемого значения.

Процедуры free для calloc и malloc, _ffree для _malloc,
_nfree для _nmalloc, hfree для halloc освобождают предыдущее
назначение памяти, делая ее доступной для требуемого последующего
назначения.

Процедуры _freect, memavl сообщают о количестве памяти,
доступной для динамического распределения памяти в умалчиваемом
сегменте данных; _freect возвращает приблизительное число объек-
тов данного размера, которые могут быть назначены. _Memavl возв-
ращает суммарное значение байтов, доступных для требуемого назна-
чения.

Процедура _msize возвращает размер блока памяти, назначен-
ный вызовом любой из функций calloc, _expand, malloc, realloc.
Процедуры _fmsize, _nmsize возвращают размер блока памяти, назна-
ченного соответственно вызовами _fmaloc и _nmalloc. Процедура
sbrk - это низкоуровневая процедура назначения памяти. Она изме-
няет значение программного прерывания, что позволяет ей восполь-
зоваться доступной динамической памятью.

Предупреждение! В общем случае программа, использующая
процедуру sbrk, не может быть использована с другими процедурами
назначения памяти, хотя их использование не запрещено. В частнос-
ти, использование sbrk изменяет значение прерывания, что приводит
к непредсказуемым результатам при вызовах других процедур назна-
чения памяти.

Интерфейс с MS DOS

ПРОЦЕДУРА	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
bdos	Обращается к системному вызову MS DOS. Использует только регистры DX и AL.
dosexterr	Получает регистровые значения систем- ного вызова MS DOS 59Н.
FP_OFF	Возвращает значение смещения far-ука- зателя.
FP_SEG	Возвращает значение сегмента far-ука- зателя.
int86	Вызывает прерывания MS DOS.
int86x	Вызывает прерывания MS DOS.
intdos	Обращается к системному вызову MS DOS. Использует регистры, отличные от DX и AL.
intdosx	Обращается к системному вызову MS DOS. Использует регистры, отличные от DX и AL.
segread	Возвращает текущее значение регистров сегмента.

Процедуры FP_OFF и FP_SEG обеспечивают пользователю легкий
доступ к сегменту и смещению far-указателя. Эти процедуры реали-
зованы как макро и определены в include-файле <dos.h>. Остальные
процедуры реализованы как функции и объявлены в <dos.h>.
Функция dosexterr получает и запоминает значения регистров,
возвращаемые системным вызовом 59Н (расширение обработки ошибок).

Процедура bdos полезна для обращения к вызовам MS DOS, ис-
пользующих один либо оба регистра DX (DH/DL) и AL для аргумен-
тов. Однако, bdos не может использоваться для обращения к систем-
ным вызовам, возвращающим код ошибки в регистре AX, если устанав-
ливается флаг переполнения. Программа не может обнаружить, уста-
новлен ли флаг переполнения, что не позволяет определить допусти-
мо или ошибочно значение регистра AX.

Процедура intdos также может быть использована для обраще-
ния к вызовам MS DOS, использующим регистры, отличные от DX и AL.
Процедура intdosx аналогична intdos, но она используется, когда
для системных вызовов требуется регистр ES либо регистр DS со-
держит значение, отличное от определяемого по умолчанию сегмента
данных (например, при использовании far-указателя), либо когда в
программе для большой модели памяти делается системный вызов. При
вызове intdosx задается аргумент, который специфицирует значение
сегмента, используемого в вызове.

Процедура int86 может быть использована для вызова прерыва-
ний MS DOS. Процедура int86x похожа на int86, но, по аналогии с
процедурой intdosx, предназначена для работы с программами для
больших моделей памяти и far-объектами, (это описано выше для
intdosx).

Процедура segread возвращает текущие значения регистров
сегментов. Эта процедура обычно используется с процедурами
intdosx и int86x, чтобы получить корректные значения сегментов.

Управление процессами

ПРОЦЕДУРА	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
abort	Прерывает процесс
execl	Выполняет child-процесс, используя список аргументов
execle	Выполняет child-процесс, используя передачу списка аргументов и окружения
execlр	Выполняет child-процесс, используя PATH-переменную и список аргументов
execlpe	Выполняет child-процесс, используя PATH-переменную, данное окружение и список аргументов
execv	Выполняет child-процесс с массивом аргументов
execve	Выполняет child-процесс с передачей массива аргументов и окружения
execvp	Выполняет child-процесс, используя PATH-переменную и массив аргументов
execvpe	Выполняет child-процесс, используя PATH-переменную, массив аргументов и данное окружение
exit	Завершает процесс
_exit	Завершает процесс без начальной установки буферов
getpid	Получает уникальное имя процесса
onexit	Выполняет функции после завершения программы
signal	Обрабатывает сигнал прерывания
spawnl	Выполняет child-процесс со списком аргументов
spawnle	Выполняет child-процесс со списком аргументов и данным окружением
spawnlp	Выполняет child-процесс,используя PATH- переменную и список аргументов
spawnlpe	Выполняет child-процесс,используя PATH- переменную, список аргументов и данное окружение
spawnv	Выполняет child-процесс, используя массив аргументов
spawnve	Выполняет child-процесс, используя массив аргументов и данное окружение
spawnvp	Выполняет child-процесс, используя PATH-переменную и массив аргументов
spawnvpe	Выполняет child-процесс, используя PATH-переменную, массив аргументов и данное окружение
system	Выполняет команду MS DOS

Термин "процесс" определяется как программа, выполняемая
под управлением операционной системы. Процесс содержит команды
программы и данные, а также информацию, относящуюся к состоянию
процесса, такую как количество открытых файлов. Всякий раз про-
цесс начинается с выполнения программы на уровне MS DOS. Кроме
этого, можно запустить, остановить или управлять одним или нес-
колькими процессами из программы, используя для этого функции уп-
равления процессами.
Функции управления процессами позволяют делать следующее:

1. Идентифицировать процесс с помощью уникального номера (getpid);

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

3. Обработать сигнал прерывания;

4. Стартовать новый процесс (семейства процедур exec и spawn, плюс процедура system).

Все функции управления процессами, кроме signal, объявлены
в include-файле <process.h>. Функция signal объявлена в
<signal.h>. Функции abort, exit и system объявлены также в
include-файле <stdlib.h>.

Функции abort и _exit осуществляют непосредственный выход
из процесса без начальной установки буферов потоков. Функция exit
завершает процесс и делает начальную установку буферов потока.
System вызывает указанную команду MS DOS.

Процедуры exec и spawn запускают новый процесс, называемый
child-процессом. Различие между процедурами exec и spawn заключа-
ется в том, что процедура spawn способна возвращать управление из
child-процесса его parent-процессу. Это возможно благодаря тому,
что оба процесса находятся в памяти (при условии, что не специфи-
цирована опция P_OVERLAY, т.е. если процессы не перекрывают друг
друга в оверлее). При использовании функции exec вызванный
child-процесс перекрывает parent-процесс, поэтому возвращение уп-
равления последнему становится невозможным (если только не воз-
никла ошибочная ситуация при запуске на выполнение child-процес-
са).

Существуют 8 форм каждой из процедур spawn и exec. Различие
между этими формами понятно из таблицы 1. В первой колонке этой
таблицы даны имена функций. Во второй колонке указано, использу-
ется ли текущая PATH-установка для размещения файла, который бу-
дет выполняться как child-процесс. В третьей колонке описывается
способ передачи аргументов в child-процесс. Передача аргументов
списком означает, что они пересылаются в child-процесс из списка
по одному процедурой exec или spawn; передача массива аргументов
означает, что отдельные аргументы запоминаются в массиве, а адрес
(указатель) этого массива передается в child-процесс.

Метод передачи списком используется обычно тогда, когда количество аргумен-
тов постоянно или становится известным во время компиляции, а пе-
редача массива применяетcя, если количество аргументов определя-
ся во время выполнения процесса. В последней колонке указано ког-
да child-процесс "наследует" окружение, установленное в вызвавшем
его parent-процессе, и когда ему может быть передана таблица ус-
тановленного окружения для необходимой корректировки.

Таблица 1

Правила оформления программ на Си/Си++.
Операции и основные типы данных.

Операторы

Использование библиотечных процедур СИ

Функции библиотеки СИ по категориям

Библиотечные функции

Сложные типы данных.

Функции

Организация ввода/вывода

Структуры

Директивы препроцессора

Видимость и время жизни переменных

Дополнительные возможности Си++

Объектно-ориентированное программирование

главная

Лекция

Лекция №5

Тема: Библиотечные функции

Содержание:

Процедура

Использование PATH-установки

Способ передачи аргументов

Окружение