10.7. Различия между двумя моделями

Обсудим различия между двумя реализациями рассматриваемого примера с точки зрения техники программирования.

В обеих моделях сервер должен создать сокет и связать свой локальный адрес с этим сокетом. В модели TCP-соединений серверу следует после этого включить прием соединений. В модели UDP-сокетов этот шаг не нужен, зато на клиента возлагается больше обязанностей.

С точки зрения клиента в модели TCP-соединений достаточно простого подключения к серверу. В модели UDP-сокетов клиент должен создать сокет и связать свой локальный адрес с этим сокетом.

И, наконец, для передачи данных обычно используются различные системные вызовы. Системные вызовы sendto и recvfrom могут использоваться в обеих моделях, но все же они обычно используются в UDP-модели, чтобы сервер мог получить информацию об отправителе и отправить обратно ответ.

Глава 11. Стандартная библиотека ввода/вывода

11.1. Введение

В последних главах книги рассмотрим некоторые из стандартных библиотек процедур системы UNIX (а также большинства сред поддержки языка С в других операционных системах).

Начнем с изучения очень важной стандартной библиотеки ввода/вывода, образующей основную часть стандартной библиотеки С, поставляемой со всеми системами UNIX. Интерфейс этой библиотекой составляет основную часть приведенного в приложении модуля stdio.

Читатели кратко ознакомились со стандартным вводом/выводом во второй главе и уже встречались с некоторыми из входящих в его состав процедур, например, процедурами getchar и printf. Основная цель стандартной библиотеки ввода/вывода состоит в предоставлении эффективных, развитых и переносимых средств доступа к файлам. Эффективность процедур, образующих библиотеку, достигается за счет обеспечения механизма автоматической буферизации, который невидим для пользователя и минимизирует число действительных обращений к файлам и число выполняемых низкоуровневых системных вызовов. Библиотека предлагает широкий выбор функций, таких как форматированный вывод и преобразование данных. Процедуры стандартного ввода/вывода являются переносимыми, так как они не привязаны к особым свойствам системы UNIX и на самом деле являются частью независимого от UNIX стандарта ANSI языка С. Любой полноценный компилятор языка С предоставляет доступ к стандартной библиотеке ввода/вывода независимо от используемой операционной системы. Компилятор Free Pascal позволяет нам использовать эту библиотеку, как и многие другие, простым экспортом её функций.

11.2. Структура tfile

Процедуры буферизованного ввода/вывода идентифицируют открытые файлы (каналы, сокеты, устройства и другие объекты) при помощи указателя на структуру типа FILE. Процедуры этого семейства также называют процедурами стандартного ввода/вывода, так как они содержатся в стандартной библиотеке языка С. Указатель на объект FILE часто называется также потоком ввода/вывода и является аналогом файловых дескрипторов базового ввода/вывода.

Определение структуры TFILE находится в заголовочном файле stdio. Следует отметить, что программисту нет необходимости знать устройство структуры TFILE, более того, ее определение различно в разных системах.

Все данные, считываемые из файла или записываемые в файл, передаются через буфер структуры TFILE. Например, стандартная процедура вывода сначала будет лишь заполнять символ за символом буфер. Только после заполнения буфета очередной вызов библиотечной процедуры вывода автоматически запишет его содержимое в файл вызовом fdwrite. Эти действия невидимы для пользовательской программы. Размер буфера составляет BUFSIZ байтов. Постоянная BUFSIZ определена в файле stdio и, как уже описывалось во второй главе, обычно задает размер блоков на диске. Как правило, ее значение равно 512 или 1024 байта.

Аналогично процедура ввода извлекает данные из буфера, связанного со структурой TFILE. Как только буфер опустеет, для его заполнения автоматически считывается еще один фрагмент файла. Эти действия также не видимы для пользовательской программы.

Механизм буферизации стандартной библиотеки ввода/вывода гарантирует, что данные всегда считываются и записываются блоками стандартного размера. В результате число обращений к файлам и число внутренних системных вызовов поддерживаются на оптимальном уровне. Но поскольку вся буферизация скрыта внутри процедур ввода/вывода, программист может их использовать для чтения или записи произвольных порций данных, даже по одному байту. Поэтому программа может быть составлена исходя из требований простоты и наглядности, а проблему общей эффективности ввода/вывода решат стандартные библиотеки. Далее увидим, что стандартные библиотечные процедуры также обеспечиваю простые в использовании средства форматирования. Поэтому для большинства приложений стандартный ввод/вывод является предпочтительным методом доступа к файлам.