Марк Митчелл - Программирование для Linux. Профессиональный подход

если стек пуст. */

int empty_stack(Stack stack) {

return stack == 0;

}

/* Удаление числа, находящегося на вершине стека.

Если стек пуст, программа аварийно завершается. */

number pop_stack(Stack* stack) {

number answer;

Stack rest_of_stack;

assert(!empty_stack(*stack));

answer = (*stack)->element_;

rest_of_stack = (*stack)->next_;

free(*stack);

*stack = rest_of_stack;

return answer;

}

/* Добавление числа в начало стека. */

void push_stack(Stack* stack, number n) {

Stack new_stack =

malloc(sizeof(struct StackElement));

new_stack->element_ = n;

new_stack->next_ = *stack;

*stack = new_stack;

}

/* Очистка стека. */

void clear_stack(Stack* stack) {

while(!empty_stack(*stack)) {

number top = pop_stack (stack);

destroy_number(top);

}

}

В листинге А.6 показаны объявления типов данных и функций работы со стеком и унарными числами.

#ifndef DEFINITIONS_H

#define DEFINITIONS_H 1

/* Представление числа в виде связного списка. */

struct LinkedListNumber {

struct LinkedListNumber* one_less_;

};

typedef struct LinkedListNumber* number;

/* Реализация стека чисел, представленных в виде

связных списков. Значение 0 соответствует

пустому стеку. */

struct StackElement {

number element_;

struct StackElement* next_;

};

typedef struct StackElement* Stack;

/* Операции над стеком. */

Stack create_stack();

int empty_stack(Stack stack);

number pop_stack Stack* stack);

void push_stack(Stack* stack, number n);

void clear_stack(Stack* stack);

/* Операции над числами */

number make_zero();

void destroy_number(number n);

number add(number n1, number n2);

number subtract(number n1, number n2);

number product(number n1, number n2);

number even(number n);

number odd(number n);

number string_to_number(char* char_number);

unsigned number_to_unsigned_int(number n);

#endif /* DEFINITIONS_H */

Программисты, пишущие Linux-программы на языке С. имеют в своем распоряжении два набора функций ввода-вывода. Один из них включен в стандартную библиотеку языка С: printf(), fopen()и т.д. [41] В стандартной библиотеке языка C++ аналогичным целям служат потоки ввода-вывода . Мы предполагаем, что читатели уже знакомы с языком С и знают, как использовать эти функции ввода-вывода, поэтому не будем их подробно описывать.

Ядро Linux предоставляет собственные операции ввода-вывода, работающие на более низком уровне. В основном они имеют вид системных вызовов и обеспечивают самый непосредственный доступ к файловой системе. По сути, стандартные библиотечные функции реализованы на их основе. Низкоуровневые вызовы обеспечивают наибольшую эффективность операций ввода-вывода.

Первая функция ввода-вывода, с которой сталкиваются те, кто начинают изучать язык С, называется printf(). Она форматирует текстовую строку и записывает ее в стандартный выходной поток. Обобщенная ее версия fprintf()записывает текст в заданный поток. Поток данных представляется в программе указателем типа FILE*. Чтобы получить этот указатель, необходимо открыть файл с помощью функции fopen(). По завершении работы с файлом его необходимо закрыть с помощью функции fclose(). Помимо функции fprintf()существуют также функции fputc(), fputs()и fwrite(), записывающие данные в поток. Функции fscanf(), fgetc(), fgets()и fread()читают данные из потока.

В низкоуровневых операциях ввода-вывода участвуют не файловые указатели, а дескрипторы. Дескриптор представляет собой целое число, обозначающее конкретный экземпляр файла, открытого в одном процессе. Файл можно открыть для чтения, записи, а также одновременно для чтения и записи. Файловому дескриптору не обязательно соответствует файл: это может быть другой системный компонент, способный передавать или принимать данные (аппаратное устройство, сокет, противоположный конец канала).

Для работы с описанными ниже низкоуровневыми функциями необходимо включить в программу файлы , , и .

Чтобы открыть файл и получить дескриптор для работы с ним, необходимо вызвать функцию open(). В качестве аргументов она принимает строку с путевым именем файла и флаги, определяющие способ открытия. С помощью функции open()можно также создать новый файл. Для этого ей нужно передать третий аргумент, определяющий права доступа к файлу.