最近在学字符设备驱动程序的时候遇到了一个概念:文件句柄
于是找了一些相关的资料加以理解:
简介
特点
除了你模仿唯我论者
哲学家编写一个人工智能程序, 你的程序使用不和外界通讯的方法。在班级例子中的第三和四行, 你将看到"GRADES", 这是引用另一个Perl文件的数据类型, 称为据柄(filehandle)。一个句柄就是你给一个文件,设备,管套(socket)或管道的一个名字, 以便帮助你记住你正处理的名字, 并隐藏某些缓存等的复杂性。(在内部, 句柄类似C++语言的流(streams), 或BASIC中的
I/O通道)句柄使你从不同的地方输入和输出给不同的地方都较容易。使Perl成为好语言的一个原因是它能和多个文件通讯并一次处理他们。对外部对象有好的符号名字是一个好语言的一个组成部分[1]。
[1]其他使Perl是一个好语言的是: 它是8位的, 是可嵌入的, 你能通过扩展模式在Perl中嵌入其他程序。它是简明的,网络上容易使用。环境上是清楚的,容易对话。你能以许多不同的方法引用它(就象前面看到的)。总之,语言本身不是如此严格的结构,以至于你不能使它超出你的问题。又回到TMTOWTDI。
你创建一个句柄,并通过open函数把它和一个文件联结。open有两个参数: 句柄和你想与它联结的一个文件名。Perl也给出一些预定义(和预打开的)句柄。STDIN是你程序的正常输入通道, 而STDOUT是你程序的正常输出的通道。STDERR是一个附加的输出通道, 以便当把输入转为输出时, 程序能给出一些说明[2]。
[2]一般地, 这些句柄和你的终端联结, 所以你能输入你的程序并能看到, 但他们也可以和文件联结。Perl能给你这些预定义句柄, 因为你的操作系统已提供这些。在UNIX下, 进程从他的父进程(一般是一个shell)继承标准输入, 输出和错误。一个shell的责任之一是建立这些I/O流, 以便子进程不必考虑这些)。
既然你能为各种目的(输入, 输出, 管道)使用open函数创建句柄, 你就必须能指明你要做什么。就象在UNIX命令行一样, 你给文件名简单地加些字符。
open(SESAME, "filename"); #从已存在的文件读
open(SESAME, "<filename");#显式地,同上面
open(SESAME, ">filename"); #创建一个文件并对它写
open(SESAME, ">>filename"); #对已有的文件接着写
open(SESAME, "| output-pipe-command"); #建立一个输出过滤
open(SESAME, "input-pipe-command |"); #建立一个输入过滤
就象你看到的, 你可以任意选名字。一旦打开句柄SESAME, 它就能被用于存取文件或管道, 直到它被显式地关闭(用close(SESAME)), 或对同一句柄的一系列open把这个句柄和另一文件联结[3]。
[3]打开一个已打开的句柄是隐式地关闭第一个文件, 使它对文件句柄不可取,并打开一个不同的文件。你必须小心这是你真正想做的。有时,偶然碰巧,比如,当你open($handle,$file)时, $handle正好包含空串(null)。确认设置$handle为某个单一个量, 否则你将对空句柄打开一个新的文件。
一旦你已为输入打开一个句柄(或你使用STDIN), 你就能使用"行读操作"<>, 读一行。这个也以钻石操作闻名,因为它的形状。这个钻石操作包含你想读的句柄(<SESAME>)[4]。使用STDID句柄读用户提供的答案, 如下:
[4]空钻石操作<>, 将从命令行指定的所有文件读, 如果没有指定, 从STDIN读。(这是许多UNIX"过滤"程序的标准行为)
print STDOUT "Enter a number: "; #请求输入一个数
$number = <STDIO>; #输入一个数
print STDOUT "The number is $number"; #输出这个数
你明白我们给你的例子吗?在print语句中STDOUT做什么?这就是你使用一个输出句柄的方法之一。一个句柄可以作为print语句的第一个参数, 如果存在, 告诉往哪儿输出。在例子中,句柄是冗余的,因为输出已经是STDOUT。对于输入的缺省是STDIN, 对于输出的缺省是STDOUT。(在班级例子的18行, 我们为避免使你混淆, 我们省略了。)
我们也有一件事使你不明白。如果你试上面的例子,你可以注意到你得到一个特别的空行。因为读时没有自动地从你的输入行中删除换行符(newline)(例如, 你输入"9")。对于这些情况,当你想删除换行符时,Perl提供chop和chomp函数。chop将不加区别地删除(并返回)传给它的最后一个字符, 而chomp只删除记录标识的末尾(一般地是""), 并返回这样删除的字符数。你将经常看到这样输入一行:
chop($number = <STDIN>); #输入一个数并删除换行符
意思是:
$number = <STDIN>; #输入一个数
chop($number); #删除换行符
mov
int
mov
int
endp
ends
end ah,9
21h
ah,4ch
21h
main
;结束进程
这是一个不寻常的程序,它的特殊性就在于使用了"不寻常"的文件句柄。还记得前面我们讨论文件句柄时所遗留的那个问题吗?我们打开的第一个文件的句柄号是05H而不是00H,之所以这样是因为句柄号00H-04H已经被占用了。而且更为特殊的是这五个句柄不是赋予五个文件的,而是赋予五种硬件设备。这听上去好象越来越乱了,文件和硬件设备竟然又出现了某种联系,实在让人搞不明白。我想若要弄清楚这个问题,我们还是要从一些实际现象出发。
学过C语言的朋友一定接触过fprintf函数的这样一个用法:
fprintf(STDERR,"DANGER!!!......Found a VIRUS......");
本来,在STDERR这个位置上应该是指向一个文件的指针,这个指针的含义和我们现在讨论的文件句柄是一样的(我想也许汇编语言中的文件句柄就是C语言中文件指针的实质,我没有查过权威资料,这个看法是否正确还有待检验)。现在我们在这个位置上放了一个称为STDERR的常量,而且我们知道这样使用fprintf函数可以使引号中的文字出现在显示器上而不是某个文件中,而显示器又恰好是一个硬件设备。由此看来,文件、文件指针和硬件设备确实应该存在某种联系,这种联系并非在
汇编语言程序设计中有体现,在C这样的高级语言中已经体现出来了。那么STDERR又是个什么东西呢?
这个常量出现在名为STDIO.H的一个包含文件中,在C语言中它被称为"标准错误输出设备(STanDard ERRor output device)"C语言中还有两个比较常用的常量,分别为STDIN和STDOUT,即标准输入和标准输出设备。这三种设备通常都与键盘和显示器有关,使用fprintf函数从STDIN读入数据时相当于等待键盘输入;而向STDOUT或STDERR输出的内容都会出现在显示器上。这就有点儿象我们刚刚给出的那个汇编程序,在那个汇编程序中我们在输出数据时使用了一个特殊的句柄,结果导致了所有的文字都出现于显示器上而没有写入什么文件中。
看来我们所使用的那个特殊句柄代表的是显示器而不是文件。我们所使用的DOS系统还有这样一个有趣的功能不知道你是否使用过,那就是"重定向"功能。如果在DOS状态下按下面这样的格式使用DIR命令,大家就会发现文件和设备确实具有某种不寻常的联系:
C:\DOS\>DIR>FILE.LST
本来会出现在显示器上的一行行文件名都跑到一个名叫"FILE.LST"的文件中去了。由此我们设想这样一个结论:我们通过调用DOS的文件句柄功能不仅可以操作文件,同样可以操作一些硬件设备。
这个结论是完全正确的,事实上文件与设备本身就具有一些相似的特点:文件可以读入或写出,而硬件设备同样可以"读入"(键盘)和"写出"(显示器、打印机)。既然它们具有这样相同的特性,当然可以使用同样的形式来操作,这就是DOS为我们提供了那五个特殊句柄的原因。我们下面就来详细谈谈这五个特殊的句柄:
表8-3列出了这五个句柄所代表的硬件设备,其中0、1、2三个句柄是我们最常用的。这五种设备在DOS启动之后就已经"打开",所以我们可以直接使用这五个句柄而不必再编制代码将其打开。有关这五个特殊句柄还有一些更值得深思的地方,比如,我们能否使用3FH功能从句柄2所表示的设备中读入信息?能否使用40H功能向句柄3所表示的设备输出信息?我们能否用3EH功能关闭某个句柄所表示的设备?分析这样的问题也非难事,编个程序试一试即可。
句 柄 设备名称 逻辑设备名 缺省设备
00 标准输入设备 CON 键盘
01 标准输出设备 CON 显示器
02 标准错误设备 CON 显示器
03 标准辅助设备 AUX 串行口
04 标准列表设备 PRN 打印机
至此有关文件操作的几个重要功能--建立、打开、读写、关闭--我们都已经讨论,不是很全面,没有深入的地方还要大家自行研究。我们下面的任务就是来讨论文件句柄的一些辅助功能,以此做为这一内容的结束。
句柄是操作系统在生成对象时分配给对象的唯一标识。 通过句柄可以获取操作系统提供的服务。句柄不同于指针,如果你得到一个对象的指针,那你就可以在此对象上为所欲为了!于是系统不给你指针,而给用户一个加了限制的,用于跟踪对象的指针的标识——句柄!系统使用句柄向外提供服务就相对安全了! 操作系统是通过API提供服务的,对于用户来说,句柄等同于对象指针,但实际上句柄和指针根本不是一回事!