MC823 - Laboratório de Redes de Computadores

Prof. Célio Guimarães IC - Unicamp
Atualizado em 22-Set-2008

Métodos de "Buferização" da "Biblioteca Padrão" da linguagem C

A "Biblioteca Padrão" ("Standard Library") foi introduzida pelas criadores do UNIX para facilitar a preparação de documentos textuais. Ela provê um nível de abstração adicional entre uma aplicação em C e o "raw I/O" do Unix que usa as funções "read", "write", "lseek", etc. Ela usa recursos internos de buferização a serem descritos e que também podem ser usados com sockets. A biblioteca padrão usa "FILE pinters" para acessasr arquivos. Usualmente arquivos são usados para acesso num só sentido, leitura ou escrita. A função fdopen() permite criar um FILE * a partir de um descritor de arquivo (ou de socket) com um segundo parametro indicando seo acesso é para leitura ("r") ou escrita "w"). Como sockets permitem comunicação bidirecional, dois FILE *'s podem ser criados a partir de um descritor de socket, um para leitura e outro para escrita, para serem usados tipicamente com as funções fgets() e fputs(), respectivamente, para leitura e escrita de linhas de caracteres (delimitadas pel caracter "\n"), ou seja, uma vez criados os FILE *'s apropriados a partir de um descritor dde socket, podemos substituir as funções recv() e send() da biblioteca de sockets pelas funcões fgets() e fputs() com o objetivo de, a nivel da aplicação, ler e escrever mensagens que sejam linhas de caracteres o que não é suportadado pelo protocolo TCP. O problema adicional que surge está nos métodos intrínsecos ("default") de buferização feitos pela biblioteca padrão e que derrotariam o nosso objetivo:

FILE *'s criados a partir de descritores de arquivos (e por extensão de sockets), por razões de eficiência, utilizam a buferização chamada "fully buffered": a operação de E/S só é enviada para o kernel quando o buffer da biblioteca padrão está cheio (ou quando o processo termina) e um valor típico para o tamanho do buffer é 8 KBytes.
"line buffered" significa que a operação de E/S é feita quando o caracter "\n" é encontrado (enviado ou recebido). A menos que usados a partir de um periférico do tipo terminal (ou seja teclado ou vídeo) a entrada padrão e a saída padrão são "fully buffered".
"unbuffered" significa que a operação de E/S é feita cada vez que uma operação de saída é invocada por uma função da biblioteca padrão, o que ocorre com o uso do "standard error"

É preciso então um recurso adicional a fim de forçar que as funções fgets() e fputs(), quando usadas com File *s (derivados de descritores) de arquivos ou sockets sejam "line buffered". Duas funções podem ser usadas com esse objetivo:

fflush() imediatamente após uma função da biblioteca padrão: força o envio da operação para o kernel com o conteúdo atual do buffer
a função setvbuf() ou setlinebuf() (ver man 3 setvbuf) pode ser usada para forçar um dos 3 tipos de buferização desejado sobre o FILE * e que no nosso caso seria "line buffered " (código _IOLBF). Exemplo:
```
 setvbuf(wrtfileptr, NULL, _IOLBF, 0)
 ou
 setlinebuf(wrtfileptr)
 
```
onde wrtfileptr seria, por exemplo, um FILE * para escrita criado a partir de um descritor de socket.