PDF de programación - C Misceláneo: Cuestiones Avanzadas

Imágen de pdf C Misceláneo: Cuestiones Avanzadas

C Misceláneo: Cuestiones Avanzadasgráfica de visualizaciones

Publicado el 15 de Enero del 2021
204 visualizaciones desde el 15 de Enero del 2021
176,7 KB
26 paginas
Creado hace 3a (29/01/2018)
C Misceláneo: Cuestiones
Avanzadas



Contenidos

Punteros a funciones





Idea y Usos
Funciones de retro-llamada (callbacks)
Tablas de punteros a funciones

Librerías externas






Símbolos y enlazado
Enlazado dinámico frente a estático
Enlazado de librerías externas
Creación de librerías



Punteros a funciones

• En algunos lenguajes de programación, las funciones

son entidades de primer orden
pueden pasarse a funciones, ser devueltas en funciones

• En el caso de C, la función no es una variable. Pero,

es posible trabajar con punteros a funciones.

• Pregunta: En qué escenarios es interesante trabajar

con punteros a funciones? Cuál es su utilidad?

• Ejemplos de declaración:
int ( fp )( int )









∗  
/  Fíjate en el ()  /


int ( fp )(void ,void )

• Los punteros a función pueden ser asignados,

pasados a y desde funciones y almacenados en
arrays.



Retro-llamadas (Callbacks)

• Definición: Una retro-llamada es un pieza de código que

se pasa a una función. En C, se implementan con
punteros a funciones.

Ejemplo:
void qsort(void  arr, int num,int size,

     
• qsort() función de la librería estándar que puede ordenar

   int(∗fp )(void  pa, void  pb))





 

un array de cualquier tipo de datos.

- Pregunta: Cómo lo consigue? retro-llamadas.
• qsort() llama a una función de ordenación definida por el

usuario.



La función recibe dos argumentos y retorna (<0,0,>0)
dependiendo del orden relativo de los dos elementos.



Retro-llamada: el ejemplo qsort







abla  / ∗


/  definición de una t
int arr[]={10,9,8,1,2,3,5}; 

/  función que va a ser retro­llamada  / 
int asc(void  pa, void  pb) 
         { return( (int  )pa −  (int  )pb);} 

/  función que va a ser retro­llamada  / 
int desc(void  pa, void  pb) 

          { return( (int  )pb − ( int )pa );}

 /  ordenación ascendente  /
qsort(arr,sizeof(arr)/sizeof(int),sizeof(int),asc); 

 /  ordenación descendente  /
qsort(arr,sizeof(arr)/sizeof(int),sizeof(int),desc);



























Aplicar función genérica (uso)

• Considerar la siguiente lista enlazada:
struct node {int data ;  

                struct node  next ;  }; 
• Y una función ’apply’ definida como sigue:
void apply(struct node  phead,  









    void (  fp )(void  , void  ), void  arg) 



    { struct node  p=phead ; 
     while ( p !=NULL) { 
      fp(p,arg);  /  Otra alternativa: (  fp )(p,arg) 





/ ∗

      p=p−>next ; } 

     } 



Continuación

• Usando la función:

/  función retro­llamada  / 
void print(void  p, void  arg)
  {struct node  np =(struct node  )p; 
   printf("%d ",np−>data); 
  }  











struct node  phead ; 

/  Inicialización de la lista  / 
apply(phead, print, NULL); 






Tabla de punteros a funciones

•Ejemplo: Considera el siguiente caso donde se

llaman diferentes funciones dependiendo de su tipo.

enum TYPE{SQUARE,RECT,CIRCILE ,POLYGON}; 
  struct shape {float params[MAX]; 

              enum TYPE type ;};


  void draw(struct shape  ps){ 
       switch (ps−>type){ 
         case SQUARE: draw_square(ps);break ; 
         case RECT: draw_rect (ps); break; 
         }
   } 



Tabla de punteros a funciones (2)

• Lo mismo se puede conseguir usando una tabla de

punteros a funciones

  void ( fp[4])(



struct shape  ps)= 



{&draw_square,&draw_rec,&draw_circle,&draw_poly}; 

  typedef void( fp)(struct shape  ps) drawfn; 
  drawfn fp[4] 





={&draw_square,&draw_rec,&draw_circle,&draw_poly};  

 


  void draw(struct shape  ps){ 
   (  fp[ps−>type])(ps); 




/  invoca la función correcta  /

∗ } 

  



Símbolos y bibliotecas

• Hay muchas bibliotecas externas al código que

ofrecen muchas funcionalidades

Por ejemplo: C standard library


• Los programas acceden a esas funciones y variables

a través de símbolos

• Las cabeceras de archivo contienen declaraciones y
prototipos que se asocian a símbolos en tiempo de
compilación

• Los símbolos se enlazan a definiciones en

bibliotecas externas durante el enlazado



Funciones y variables como

símbolos

#include <stdio.h> 
const char msg[] = "Hello, world." ; 

• Considera el “holamundo” que aparece abajo:

 
      int main (void){ 
 
         return 0; 
        } 
• ¿Qué variables y funciones están declaradas
globalmente? msg, main(), puts(), y otras en
stdio.h

  puts(msg); 



Funciones y variables como

símbolos

• Compilemos, pero no enlacemos, el fichero hello.c

para crear hello.o:

athena% gcc ­Wall ­c hello.c ­o hello.o 
• ­c: compila, pero no enlaza hello.c ; se compila el

código en instrucciones máquina pero hace que el
programa sea ejecutable

• No se asignan ni las direcciones a cada línea de código,

variables estáticas ni globales

• El enlazado resuelve los símbolos definidos (como en C

standard lib) y hace que el código sea ejecutable

• Se necesita hacer un enlazado sobre hello.o, (con gcc


o ld) para asignar memoria a cada símbolo



Funciones y variables como

símbolos

•Veamos los símbolos incluidos en hello.o:
athena% nm hello.o 
• Salida:
0000000000000000 T main 

0000000000000000 R msg U puts

• ’T’: (text) code; ’R’: read-only memory; ’U’:

undefined symbol

• Los ceros antes de los símbolos muestran que no
se han colocado aún las direcciones de memoria

• Los símbolos sin definir se definen externamente, y


se resuelven durante el enlazado.



Funciones y variables como

símbolos

• ¿Porqué no hay símbolos para otras

declaraciones en stdio.h?

• El compilador no se molesta creando símbolos

para funciones que no van a ser usadas (ahorra
espacio)

• ¿Qué pasa cuando enlazamos?
  athena% gcc ­Wall hello.o ­o hello 
• Se reserva memoria para los símbolos definidos
• Quedan por definir los símbolos que se

encuentran en librerías externas (como libc de
C standard library)



Funciones y variables como

símbolos

• Veamos entonces los nuevos símbolos:
  athena% nm hello 
• Salida: (otros símbolos por defecto)
0000000000400524 T main 
000000000040062c R msg 

                   U puts@@GLIBC_2.2.5
• Aparecen las direcciones para símbolos estáticos

(definidos en tiempo de compilación).

• El símbolo puts queda localizado en la GLIBC_2.2.5

(GNU C standard library) librería compatida

• El símbolo puts se asignará en tiempo de ejecución



Enlazado estático y dinámico

• Funciones y variables globales deben de ser

asignadas antes de ser usadas

• Pueden asignarse en tiempo de compilación (static)

o en tiempo de ejecución (shared)

• Ventajas/desventajas para ámbos
• Símbolos en el mismo archivo, otros archivos .o, o

bibliotecas estáticas (carpetas, y ficheros .a )
– enlazado estático

• Símbolos en bibliotecas compartidas (ficheros .so)

– enlazado dinámico

• gcc enlaza bibliotecas contra librerías compartidas

(por defecto). También es posible hacer contra
librerías estáticas con el flag -static



Enlazado estático

• ¿Que pasa si se enlaza estáticamente contra la

biblioteca?

  athena% gcc ­Wall ­static hello.o ­o hello 
•Ahora los símbolos muestran:
  00000000004014c0 W puts  
  0000000000400304 T main  
  000000000046cd04 R msg 
• ’W’: linked to another defined symbol



Enlazado estático

• En tiempo de enlazado, los símbolos

estáticamente enlazados se añaden al
ejecutable

• También crece mucho más el tamaño del

ejecutable

(static – 688K, dynamic – 10K)
• El ejecutable resultante no depende de localizar

archivos de bibliotecas externas en tiempo de
ejecución.

• Para usar una nueva versión de una librería, hay


que recompilar


Enlazado dinámico

• El enlazado dinámico sucede en tiempo de ejecución
• Durante la compilación, el enlazador busca los símbolos en

las bibliotecas externas compartidas

• Símbolos compartidos son cargados como parte del

arranque (antes de main())

• Requiere una biblioteca externa para definir los símbolos

exactamente como se espera la declaración

• Al cambiar una función en la biblioteca compartida puede

romper un programa

• Se puede usar la información de versión para minimizar ese

problema

• Esa es la razón por la cual muchas librerías como libc

raramente se modifican o eliminan funciones, incluso cosas

rotas como gets()



Enlazando bibliotecas externas

• Programs linked against C standard library by default
• To link against library libnamespec.so or

libnamespec.a, use compiler flag -lnamespec to
link against library

• Library must be in library path (standard library

directories + directories specified using -L directory
compiler flag)

• Use -static for force static linkage
• This is enough for static linkage; library code will be

added to resulting executable



Cargando bibliotecas compartidas

• Bibliotecas compartidas durante el tiempo de

enlazado, pero que necesitan ser localizada en
tiempo de ejecución (e.g. plugin)

• Bibliotecas compartidas localizadas en tiempo de
ejecución usando la librería de enlazado ld.so

• Cuando hay cambios en las librerías compartidas, se
debe de ejecutar ldconfig para actualizar la vista
de ld.so

• Durante la carga, los símbolos en las bibliotecas

dinámicas se les asigna memoria y se cargan desde
el fichero de la biblioteca dinámica



Cargando bibliotecas

compartidas bajo demanda

• En Linux, puedes cargar símbolos desde las
bibliotecas compartidas usando dlfcn.h 

• Abrir una librería compartida para ser cargada:
void   ∗ dlopen(const char  file, int mode)
;
Modes:



RTLD_LAZY(lazy loading of library), 
RTLD_NOW(load now), RTLD_LOCAL, 
RTLD_GLOBAL



Cargando bibliotecas

compartidas bajo demanda

• Conseguir la dirección de un símbolo cargado desde la

librería

  void  ∗ dlsym(void   handle, 




             const char  symbol_name);



handle desde una llamada
  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf18703

Comentarios de: C Misceláneo: Cuestiones Avanzadas (0)


No hay comentarios
 

Comentar...

Nombre
Correo (no se visualiza en la web)
Valoración
Comentarios...
CerrarCerrar
CerrarCerrar
Cerrar

Tienes que ser un usuario registrado para poder insertar imágenes, archivos y/o videos.

Puedes registrarte o validarte desde aquí.

Codigo
Negrita
Subrayado
Tachado
Cursiva
Insertar enlace
Imagen externa
Emoticon
Tabular
Centrar
Titulo
Linea
Disminuir
Aumentar
Vista preliminar
sonreir
dientes
lengua
guiño
enfadado
confundido
llorar
avergonzado
sorprendido
triste
sol
estrella
jarra
camara
taza de cafe
email
beso
bombilla
amor
mal
bien
Es necesario revisar y aceptar las políticas de privacidad