Глава 10

    В этой главе:

Что такое дескриптор файла
Открытие и закрытие дескриптора файла
Небольшое отступление: функция die
Использование дескрипторов файлов
Операции для проверки файлов
Функции stat и Istat
Упражнения

Дескрипторы файлов и проверка файлов

Что такое дескриптор файла

Дескриптор файла в Perl-программе — это имя соединения для ввода-вывода между вашим Perl-процессом и внешним миром. Мы уже видели дескрипторы файлов и пользовались ими, сами того не зная: stdin — это дескриптор, которым именуется соединение между Perl-процессом и стандартным вводом UNIX. Аналогичным образом в Perl существует stdout (для стандартного вывода) и stderr (для стандартного вывода ошибок). Это те же самые имена, что и используемые библиотекой стандартного ввода-вывода в С и C++, которую Perl задействует в большинстве операций ввода-вывода.

Имена дескрипторов файлов похожи на имена помеченных блоков, но они берутся из другого пространства имен (поэтому у вас может быть скаляр $fred, массив Sfred, хеш %fred, подпрограмма sfred, метка fred, а теперь и дескриптор файла fred). Как и метки блоков, дескрипторы файлов используются без специального префиксного символа, поэтому их можно спутать с существующими или возможными в будущем зарезервированными словами (для команд, подпрограмм и др.). Рекомендуем составлять дескрипторы файлов только из прописных букв. Во-первых, они будут хорошо выделяться в тексте программы, и, во-вторых, благодаря этому программа не даст сбой при введении нового зарезервированного слова.

В Perl есть три дескриптора файлов, stdin, stdout и stderr, которые автоматически открываются для файлов или устройств, установленных родительским процессом программы (вероятно, shell). Для открытия дополнительных дескрипторов используется функция open. Она имеет следующий синтаксис:

open(ДЕСКРИПТОР,"имя") ;

где дескриптор — новый дескриптор файла, а имя — имя файла (или устройства), которое будет связано с новым дескриптором. Этот вызов открывает файл для чтения. Чтобы открыть файл для записи, используйте ту же функцию open, но поставьте перед именем файла знак "больше" (как в shell):

open(OUT, ">выходной_файл");

Мы увидим, как использовать этот дескриптор, в разделе "Использование дескрипторов файлов". Как и в shell, файл можно открыть для добавления, поставив перед именем два знака "больше чем", т.е.

open (LOGFILE, "”мой_фаил_регчстрации") ;

Все формы функции open в случае успешного выполнения возвращают значение "истина", а в случае неудачи — "ложь". (Например, при попытке открытия файла для чтения выдается значение "ложь", если файла нет или доступ к нему запрещен; при открытии файла для вывода возвращается значение "ложь", если файл защищен от записи или если невозможна запись в каталог либо доступ к этому каталогу.)

Закончив работать с дескриптором файла, вы можете закрыть его, воспользовавшись операцией close:

close(LOGFILE) ;

Попытка повторного открытия дескриптора файла приводит к автоматическому закрытию ранее открытого файла. Это же происходит и при выходе из программы. По этой причине многие Perl-программы не обременяют себя выполнением операции close. Если же вы хотите, чтобы все было сделано аккуратно или чтобы все данные записывались на диск незадолго до завершения программы, эта операция необходима. Вызов close может закончиться неудачей, если диск переполнен, если удаленный сервер, на котором находился файл, стал недоступен либо если возникла какая-нибудь иная проблема. Рекомендуем всегда проверять возвращаемые значения всех системных вызовов.

Считайте этот раздел большой сноской, сделанной посреди страницы. Дескриптор файла, который не удалось успешно открыть, все равно может использоваться в программе, причем без каких-либо предупреждений*. Если вы читаете данные из дескриптора файла, вы сразу же получите признак конца файла. Если вы записываете данные в дескриптор, эти данные попросту выбрасываются (как обещания участников прошлогодней избирательной кампании).

Скорее всего, вы захотите проверить результат выполнения функции open и получить сообщение об ошибке, если этот результат не оправдал ваши ожидания. Естественно, вы можете приправить свою программу разными штучками вроде

unless (open (DATAPLACE,">/tmp/dataplace") ) (

} else {

# остальная часть программы }

Но это очень объемная задача, и встречается она достаточно часто, поэтому в Perl для нее предусмотрено специальное сокращение. Функция die получает список, который может быть заключен в круглые скобки, выводит этот список (как это делает print) на стандартное устройство вывода ошибок, а затем завершает Perl-процесс (тот, который выполняет Perl-программу) с ненулевым кодом выхода (который, как правило, означает, что произошло нечто необычное**). Используя эту функцию, приведенный выше код можно переписать так:

unless (open DATAPLACE,">/tmp/dataplace") f

}

Можно пойти еще дальше. Вспомним, что для сокращения записи можно использовать операцию | (логическое ИЛИ):

open(DATAPLACE,">/tmp/dataplace") I I

Таким образом, die выполняется только в том случае, если значение, получаемое в результате выполнения функции open, — "ложь". Читать это нужно так: "открыть этот файл или умереть!" Это простой способ запомнить, какую логическую операцию использовать — И либо ИЛИ.

К сообщению, выдаваемому в случае "смерти" (оно строится на основе аргумента функции die) автоматически присоединяется имя Perl-программы и номер строки, поэтому вы можете легко определить, какая именно функция die несет ответственность за преждевременный выход из программы. Если же вы не хотите указывать номер строки или имя файла, поставьте в конец "предсмертного" текста символ новой строки. Например:

die "you gravy-sucking pigs";

выводит файл и номер строки, а

die "you gravy-sucking pigs\n";

не выводит.

Еще одна удобная штука внутри die-строк — переменная $!, которая содержит строку с описанием самой последней ошибки операционной системы. Используется она так:

open (LOG, "”logfile") || die "cannot append: $!";

Например, в результате может быть выдано сообщение " cannot append:

Permission denied".

Имеется также функция "вызова при закрытии", которую большинство пользователей знают как warn. Она делает все, что делает die, только "не умирает". Используйте ее для выдачи сообщений об ошибках на стандартный вывод:

open(LOG,"”log") 11 warn "discarding logfile output\n";

После того как дескриптор файла открыт для чтения, из него можно читать строки точно так же, как со стандартного ввода stdin. Например, для чтения строк из файла паролей используется такой код:

open (ЕР,"/etc/passwd");

while (<EP>) (

chomp;

}

Обратите внимание: вновь открытый дескриптор помещен в угловые скобки, аналогично тому как ранее мы использовали stdin.

Если вы открыли дескриптор файла для записи или добавления и хотите ввести в него что-либо (с помощью функции print), этот дескриптор нужно поставить сразу за ключевым словом print, перед остальными аргументами. Запятой между дескриптором и остальными аргументами быть не должно:

print LOGFILE "Finished item $n of $max\n";

print STDOUT "hi, world!\n"; # как print "hi, world!\n"

В этом случае сообщение, начинающееся со слова Finished, посылается в дескриптор файла logfile, который, предположительно, был открыт в программе ранее. Сообщение hi, world направляется на стандартный вывод, как и раньше, когда вы не указывали дескриптор. Мы говорим, что stdout — это дескриптор файла по умолчанию для оператора print.

Предлагаем вам способ копирования данных из файла, заданного в переменной $а, в файл, указанный в переменной $Ь. Он иллюстрирует почти все, о чем мы рассказывали на последних нескольких страницах:*

open(IN,$a) || die "cannot open $a for reading: $!";

open(OUT,">$b") || die "cannot create $b: $!";

while (<IN>) { # прочитать строку из файла $а в $_

print ОПТ $_; # вывести эту строку в файл $Ь ) close(IN) || die "can't close $a: $!";

close (ОПТ) || die "can't close $b: $!";

Теперь вы знаете, как открыть дескриптор файла для вывода, уничтожив существующий файл с таким же именем. Предположим, вы хотите удостовериться, что файла с таким именем не существует (чтобы избежать случайного уничтожения своей электронной таблицы или очень важного календаря дней рождений). Если бы вы писали сценарий shell, вы использовали бы для проверки существования файла нечто вроде -е имя_фаила. Аналогичным образом в Perl применяется операция -е $filevar, которая проверяет факт существования файла, заданного в скалярной переменной $filevar. Если этот файл существует, результат — "истина"; в противном случае операция дает "ложь"**. Например:

$name = "01.htm";

if (-e $name) (

} else (

}

Операнд операции -е — любое скалярное выражение, вычисление которого дает некоторую строку, включая строковый литерал. Вот пример, в котором проверяется наличие файлов 01.html и index.cgi в текущем каталоге:

if (-е "01.htm" && -е "index.cgi") (

1

Существуют и другие операции. Например, -r $filevar возвращает значение "истина", если заданный в $filevar файл существует и может быть прочитан. Операция -w $filevar проверяет возможность записи в файл. В следующем примере файл с заданным пользователем именем проверяется на возможность чтения и записи:

print "where? ";

$filename “ <STDIN>;

chomp $filename; # выбросить этот надоедливый символ новой строки if (-r $filename &S -w $filename) (

}

Есть много других операций для проверки файлов. Полный перечень их приведен в таблице 10.1.

Большинство этих проверок возвращает просто значение "истина" или "ложь". О тех, которые этого не делают, мы сейчас поговорим.

Операция -s возвращает значение "истина", если файл непустой, но это значение особого вида. Это длина файла в байтах, которая интерпретируется как "истина" при ненулевом значении.

Операции -м, -а и -с (да-да, в верхнем регистре) возвращают количество дней соответственно с момента последнего изменения файла, доступа к нему и изменения его индексного дескриптора*. (Индексный дескриптор содержит всю информацию о файле; подробности см. на man-странице, посвященной системному вызову stat.) Возвращаемое значение — десятичное число,

соответствующее прошедшему времени с точностью до 1 секунды: 36 часов возвращается как 1,5 дня. Если при отборе файлов будет выполнено сравнение этого показателя с целым числом (например, с 3), то вы получите только те файлы, которые были изменены ровно столько дней назад, ни секундой раньше и ни секундой позже. Это значит, что для получения всех файлов, значение определенного показателя для которых находится в диапазоне от трех до четырех дней, вам, вероятно, нужно будет использовать операцию сравнения диапазонов*, а не операцию сравнения значений.

Эти операции могут работать не только с именами файлов, но и с дескрипторами. Для этого нужно просто указать в качестве операнда дескриптор файла. Так, чтобы проверить, доступен ли для выполнения файл, открытый как somefile, можно сделать следующее:

if (-х SOMEFILE) (

}

Если имя или дескриптор файла не указаны (т.е. даны только операции

*г или -s), то по умолчанию в качестве операнда берется файл, указанный в переменной $_ (опять эта переменная!). Так, чтобы проверить список имен файлов и установить, какие из них доступны для чтения, нужно просто-напросто написать следующее:

foreach (@some_list_of_filenames) (

print "5_ is readable\n" if -r; # то же, что и -г $_ >

Вышеупомянутые операции весьма эффективны при проверке различных атрибутов конкретного файла или дескриптора файла, но полную информацию с их помощью получить нельзя. Например, не предусмотрена операция проверки, которая возвращала бы число ссылок на файл. Чтобы добраться до остальных сведений о файле, вызовите функцию stat, которая возвращает практически все, что возвращает системный вызов stat в POSIX (надеемся, мы сказали больше, чем вы хотите знать).

Операнд функции stat — дескриптор файла или выражение, посредством которого определяется имя файла. Возвращаемое значение — либо undef, если вызов неудачен, либо 13-элементный список**, который легче всего описать с помощью такого списка скалярных переменных:

($dev,$ino,$mode,$nlink,$uid,$gid,$rdev, $size, $atinie, $mtime, $ctime, $blksize,$blocks) = stat (. . .)

* Или операцию int.

** Если вам тяжело запомнить порядок значений, возвращаемых функцией stat, можете обратиться к модулю File: :stat, впервые введенному в выпуске 5.004. Он обеспечивает доступ к этим значениям следующим образом:

Имена здесь соответствуют частям структуры stat, подробно описанной на man-странице stat(T). Рекомендуем изучить приведенные там подробные пояснения.

Например, чтобы получить идентификаторы пользователя и группы из файла паролей, нужно записать:

($uid,,$gid) = (stat("/etc/passwd")) [4,5];

и этого окажется достаточно.

Вызов функции stat с именем символической ссылки возвращает информацию о том, на что указывает эта ссылка, а не сведения о самой ссылке (если только она не указывает на что-то в текущий момент недоступное). Если вам нужна информация о самой символической ссылке (большей частью бесполезная), используйте вместо stat функцию istat (которая возвращает те же данные в том же порядке). С элементами, которые не являются символическими ссылками, функция istat работает аналогично stat.

Как и в операциях проверки файлов, операнд функций stat и Istat по умолчанию — $_. Это значит, что операция stat будет выполняться над файлом, заданным скалярной переменной $_.