 |
Списки аргументов переменной длинны
|
|
|
|
СТАНДАРТНЫЕ СРЕДСТВА ВВОДА_ВЫВОДА
Простейший механизм ввода - это чтение одного символа из стандартного ввода (обычно с клавиатуры) функцией getchar:
int getchar(void)
В качестве результата каждого своего вызова функция getchar возвращает следующий символ ввода или, если обнаружен конец файла, EOF. Именованная константа EOF (аббревиатура от end of file - конец файла) определена в <stdio.h>. Обычно значение EOF равно -1, но, чтобы не зависеть от конкретного значения этой константы, обращаться к ней следует по имени (EOF).
Во многих системах клавиатуру можно заменить файлом, перенаправив ввод с помощью значка <. Так, если программа prog использует getchar, то командная строка
prog < infile
предпишет программе prog читать символы из infile, а не с клавиатуры. Переключение ввода делается так, что сама программа prog не замечает подмены; в частности строка "< infile" не будет включена в аргументы командной строки argv. Переключение ввода будет также незаметным, если ввод исходит от другой программы и передается конвейерным образом. В некоторых системах командная строка
otherprog | prog
приведет к тому, что запустится две программы, otherprog и prog, и стандартный выход otherprog поступит на стандартный вход prog. Функция
int putchar(int)
используется для вывода: putchar(c) отправляет символ c в стандартный вывод, под которым по умолчанию подразумевается экран. Функция putchar в качестве результата возвращает посланный символ или, в случае ошибки, EOF. То же и в отношении вывода: с помощью записи вида > имя-файла вывод можно перенаправить в файл. Например, если prog использует для вывода функцию putchar, то
prog > outfile
будет направлять стандартный вывод не на экран, а в outfile. А командная строка
prog | anotherprog
|
|
|
соединит стандартный вывод программы prog со стандартным вводом программы anotherprog.
Вывод, осуществляемый функцией printf, также отправляется в стандартный выходной поток. Вызовы putchar и printf могут как угодно чередоваться, при этом вывод будет формироваться в той последовательности, в которой происходили вызовы этих функций.
Любой исходный Си-файл, использующий хотя бы одну функцию библиотеки ввода-вывода, должен содержать в себе строку
#include <stdio.h>
причем она должна быть расположена до первого обращения к вводу-выводу. Если имя заголовочного файла заключено в угловые скобки < и >, это значит, что поиск заголовочного файла ведется в стандартном месте (например в системе UNIX это обычно директорий /usr/include).
Многие программы читают только из одного входного потока и пишут только в один выходной поток. Для организации ввода-вывода таким программам вполне хватит функций getchar, putchar и printf, а для начального обучения уж точно достаточно ознакомления с этими функциями. В частности, перечисленных функций достаточно, когда требуется вывод одной программы соединить с вводом следующей.
ФОРМАТИРОВАННЫЙ ВЫВОД И ФУНКЦИЯ PRINTF
Функция printf переводит внутренние значения в текст.
int printf(char *format, arg1, arg2,...)
В предыдущих главах мы использовали printf неформально. Здесь мы покажем наиболее типичные случаи применения этой функции: полное ее описание дано в приложении B.
новая строка (newline, linefeed) NL (LF) \n
горизонтальная табуляция (horisontal tab) HT \t
вертикальная табуляция (vertical tab) VT \v
возврат на шаг (backspace) BS \b
возврат каретки (carriage return) CR \r
перевод страницы (formfeed) FF \f
Функция printf преобразует, форматирует и печатает свои аргументы в стандартном выводе под управлением формата. Возвращает она количество напечатанных символов.
Форматная строка содержит два вида объектов: обычные символы, которые напрямую копируются в выходной поток, и спецификации преобразования, каждая из которых вызывает преобразование и печать очередного аргумента printf. Любая спецификация преобразования начинается знаком % и заканчивается символом-спецификатором. Между % и символом-спецификатором могут быть расположены (в указанном ниже порядке) следующие элементы:
|
|
|
Знак минус, предписывающий выравнивать преобразованный аргумент по левому краю поля.
Число, специфицирующее минимальную ширину поля. Преобразованный аргумент будет занимать поле по крайней мере указанной ширины. При необходимости лишние позиции слева (или справа при левостороннем расположении) будут заполнены пробелами.
Точка, отделяющая ширину поля от величины, устанавливающей точность.
Число (точность), специфицирующее максимальное количество печатаемых символов в строке, или количество цифр после десятичной точки - для чисел с плавающей запятой, или минимальное количество цифр - для целого.
Буква h, если печатаемое целое должно рассматриваться как short, или l (латинская буква ell), если целое должно рассматриваться как long.
Символы-спецификаторы перечислены в таблице 7.1. Если за % не помещен символ- спецификатор, поведение функции printf будет не определено. Ширину и точность можно специфицировать с помощью *; значение ширины (или точности) в этом случае берется из следующего аргумента (который должен быть типа int). Например, чтобы напечатать не более max символов из строки s, годится следующая запись:
printf("%.*s", max, s);
Таблица 7.1 Основные преобразования printf
| Символ | Тип аргумента; вид печати |
| d, i | int; десятичное целое |
| o | unsigned int; беззнаковое восьмеричное (octal) целое (без нуля слева) |
| x, X | unsigned int; беззнаковое шестнадцатеричное целое (без 0x или 0X слева), для 10...15 используются abcdef или ABCDEF |
| u | unsigned int; беззнаковое десятичное целое |
| c | int; одиночный символ |
| s | char *; печатает символы, расположенные до знака \0, или в количестве, заданном точностью |
| f | double; [-]m.dddddd, где количество цифр d задается точностью (по умолчанию равно 6) |
| e, E | double; [-]m.dddddde±xx или [-]m.ddddddE±xx, где количество цифр d задается точностью (по умолчанию равно 6) |
| g, G | double; использует %e или %E, если порядок меньше, чем -4, или больше или равен точности; в противном случае использует %f. Завершающие нули и завершающая десятичная точка не печатаются |
| p | void *; указатель (представление зависит от реализации) |
| % | Аргумент не преобразуется; печатается знак % |
Большая часть форматных преобразований была продемонстрирована в предыдущих главах. Исключение составляет задание точности для строк. Далее приводится перечень спецификаций и показывается их влияние на печать строки "hello, world", состоящей из 12 символов. Поле специально обрамлено двоеточиями, чтобы была видна его протяженность.
|
|
|
:%s::hello, world:
:%10s:hello, world:
:%.10s::hello, wor:
:%-10s::hello, world:
:%.15s::hello, world:
:%-15s::hello, world:
:%15.10s:: hello, wor:
:%-15.10s::hello, wor:
Предостережение: функция printf использует свой первый аргумент, чтобы определить, сколько еще ожидается аргументов и какого они будут типа. Вы не получите правильного результата, если аргументов будет не хватать или они будут принадлежать не тому типу. Вы должны также понимать разницу в следующих двух обращениях:
printf(s); /* НЕВЕРНО, если в s есть % */
printf("%s", s); /* ВЕРНО всегда */
Функция sprintf выполняет те же преобразования, что и printf, но вывод запоминает в строке
int sprintf(char *string, char *format, arg1, arg2,...)
Эта функция форматирует arg1, arg2 и т. д. в соответствии с информацией, заданной аргументом format, как мы описывали ранее, но результат помещает не в стандартный вывод, а в string. Заметим, что строка string должна быть достаточно большой, чтобы в ней поместился результат.
СПИСКИ АРГУМЕНТОВ ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИННЫ
Этот параграф содержит реализацию минимальной версии printf. Приводится она для того, чтобы показать, как надо писать функции со списками аргументов переменной длины, причем такие, которые были бы переносимы. Поскольку нас главным образом интересует обработка аргументов, функцию minprintf напишем таким образом, что она в основном будет работать с задающей формат строкой и аргументами; что же касается форматных преобразований, то они будут осуществляться с помощью стандартного printf.
Объявление стандартной функции printf выглядит так:
int printf(char *fmt,...)
Многоточие в объявлении означает, что число и типы аргументов могут изменяться. Знак многоточие может стоять только в конце списка аргументов. Наша функция minprintf объявляется как
|
|
|
void minprintf(char *fmt,...)
поскольку она не будет выдавать число символов, как это делает printf.
Вся сложность в том, каким образом minprintf будет продвигаться вдоль списка аргументов, - ведь у этого списка нет даже имени. Стандартный заголовочный файл <stdarg.h> содержит набор макроопределений, которые устанавливают, как шагать по списку аргументов. Наполнение этого заголовочного файла может изменяться от машины к машине, но представленный им интерфейс везде одинаков.
Тип va_list служит для описания переменной, которая будет по очереди указывать на каждый из аргументов; в minprintf эта переменная имеет имя ap (от " argument pointer " - указатель на аргумент). Макрос va_start инициализирует переменную ap) чтобы она указывала на первый безымянный аргумент. К va_start нужно обратиться до первого использования ap. Среди аргументов по крайней мере один должен быть именованным: от последнего именованного аргумента этот макрос "отталкивается" при начальной установке.
Макрос va_arg на каждом своем вызове выдает очередной аргумент, а ap передвигает на следующий: но имени типа он определяет тип возвращаемого значения и размер шага для выхода на следующий аргумент. Наконец, макрос va_end делает очистку всего, что необходимо. К va_end следует обратиться перед самым выходом из функции.
Перечисленные средства образуют основу нашей упрощенной версии prinf.
#include <stdarg.h>
/* minprintf: минимальный printf с переменным числом аргументов */
void minprintf(char *fmt,...)
{
va_list ap; /* указывает на очередной безымянный аргумент */
char *p, *sval;
int ival;
double dval;
va_start(ap, fmt); /* устанавливает ap на 1-й безымянный аргумент */
for (p=fmt; *p; p++) {
if (*p!='%') {
putchar(*p);
continue;
}
switch (*++p) {
case 'd':
ival = va_arg(ap, int);
printf ("%d", ival);
break;
case 'f':
dval = va_arg(ap, double);
printf("%f", dval);
break;
case 's':
for (sval = va_arg(ap, char *); *sval; sval++)
putchar(*sval);
break;
default:
putchar(*p);
break;
}
}
va_end(ap); /* очистка, когда все сделано */
}
|
|
|
