* sysdeps/m68k/bits/setjmp.h (_JMPBUF_UNWINDS): Added.
[glibc.git] / manual / stdio.texi
blob7b56787e957524c70356cbdaf6e8c26a5167317a
1 @node I/O on Streams, Low-Level I/O, I/O Overview, Top
2 @chapter Input/Output on Streams
3 @c fix an overfull:
4 @tex
5 \hyphenation{which-ever}
6 @end tex
8 This chapter describes the functions for creating streams and performing
9 input and output operations on them.  As discussed in @ref{I/O
10 Overview}, a stream is a fairly abstract, high-level concept
11 representing a communications channel to a file, device, or process.
13 @menu
14 * Streams::                     About the data type representing a stream.
15 * Standard Streams::            Streams to the standard input and output
16                                  devices are created for you.
17 * Opening Streams::             How to create a stream to talk to a file.
18 * Closing Streams::             Close a stream when you are finished with it.
19 * Simple Output::               Unformatted output by characters and lines.
20 * Character Input::             Unformatted input by characters and words.
21 * Line Input::                  Reading a line or a record from a stream.
22 * Unreading::                   Peeking ahead/pushing back input just read.
23 * Block Input/Output::          Input and output operations on blocks of data.
24 * Formatted Output::            @code{printf} and related functions.
25 * Customizing Printf::          You can define new conversion specifiers for
26                                  @code{printf} and friends.
27 * Formatted Input::             @code{scanf} and related functions.
28 * EOF and Errors::              How you can tell if an I/O error happens.
29 * Binary Streams::              Some systems distinguish between text files
30                                  and binary files.
31 * File Positioning::            About random-access streams.
32 * Portable Positioning::        Random access on peculiar ISO C systems.
33 * Stream Buffering::            How to control buffering of streams.
34 * Other Kinds of Streams::      Streams that do not necessarily correspond
35                                  to an open file.
36 * Formatted Messages::          Print strictly formatted messages.
37 @end menu
39 @node Streams
40 @section Streams
42 For historical reasons, the type of the C data structure that represents
43 a stream is called @code{FILE} rather than ``stream''.  Since most of
44 the library functions deal with objects of type @code{FILE *}, sometimes
45 the term @dfn{file pointer} is also used to mean ``stream''.  This leads
46 to unfortunate confusion over terminology in many books on C.  This
47 manual, however, is careful to use the terms ``file'' and ``stream''
48 only in the technical sense.
49 @cindex file pointer
51 @pindex stdio.h
52 The @code{FILE} type is declared in the header file @file{stdio.h}.
54 @comment stdio.h
55 @comment ISO
56 @deftp {Data Type} FILE
57 This is the data type used to represent stream objects.  A @code{FILE}
58 object holds all of the internal state information about the connection
59 to the associated file, including such things as the file position
60 indicator and buffering information.  Each stream also has error and
61 end-of-file status indicators that can be tested with the @code{ferror}
62 and @code{feof} functions; see @ref{EOF and Errors}.
63 @end deftp
65 @code{FILE} objects are allocated and managed internally by the
66 input/output library functions.  Don't try to create your own objects of
67 type @code{FILE}; let the library do it.  Your programs should
68 deal only with pointers to these objects (that is, @code{FILE *} values)
69 rather than the objects themselves.
70 @c !!! should say that FILE's have "No user-serviceable parts inside."
72 @node Standard Streams
73 @section Standard Streams
74 @cindex standard streams
75 @cindex streams, standard
77 When the @code{main} function of your program is invoked, it already has
78 three predefined streams open and available for use.  These represent
79 the ``standard'' input and output channels that have been established
80 for the process.
82 These streams are declared in the header file @file{stdio.h}.
83 @pindex stdio.h
85 @comment stdio.h
86 @comment ISO
87 @deftypevar {FILE *} stdin
88 The @dfn{standard input} stream, which is the normal source of input for the
89 program.
90 @end deftypevar
91 @cindex standard input stream
93 @comment stdio.h
94 @comment ISO
95 @deftypevar {FILE *} stdout
96 The @dfn{standard output} stream, which is used for normal output from
97 the program.
98 @end deftypevar
99 @cindex standard output stream
101 @comment stdio.h
102 @comment ISO
103 @deftypevar {FILE *} stderr
104 The @dfn{standard error} stream, which is used for error messages and
105 diagnostics issued by the program.
106 @end deftypevar
107 @cindex standard error stream
109 In the GNU system, you can specify what files or processes correspond to
110 these streams using the pipe and redirection facilities provided by the
111 shell.  (The primitives shells use to implement these facilities are
112 described in @ref{File System Interface}.)  Most other operating systems
113 provide similar mechanisms, but the details of how to use them can vary.
115 In the GNU C library, @code{stdin}, @code{stdout}, and @code{stderr} are
116 normal variables which you can set just like any others.  For example, to redirect
117 the standard output to a file, you could do:
119 @smallexample
120 fclose (stdout);
121 stdout = fopen ("standard-output-file", "w");
122 @end smallexample
124 Note however, that in other systems @code{stdin}, @code{stdout}, and
125 @code{stderr} are macros that you cannot assign to in the normal way.
126 But you can use @code{freopen} to get the effect of closing one and
127 reopening it.  @xref{Opening Streams}.
129 @node Opening Streams
130 @section Opening Streams
132 @cindex opening a stream
133 Opening a file with the @code{fopen} function creates a new stream and
134 establishes a connection between the stream and a file.  This may
135 involve creating a new file.
137 @pindex stdio.h
138 Everything described in this section is declared in the header file
139 @file{stdio.h}.
141 @comment stdio.h
142 @comment ISO
143 @deftypefun {FILE *} fopen (const char *@var{filename}, const char *@var{opentype})
144 The @code{fopen} function opens a stream for I/O to the file
145 @var{filename}, and returns a pointer to the stream.
147 The @var{opentype} argument is a string that controls how the file is
148 opened and specifies attributes of the resulting stream.  It must begin
149 with one of the following sequences of characters:
151 @table @samp
152 @item r
153 Open an existing file for reading only.
155 @item w
156 Open the file for writing only.  If the file already exists, it is
157 truncated to zero length.  Otherwise a new file is created.
159 @item a
160 Open a file for append access; that is, writing at the end of file only.
161 If the file already exists, its initial contents are unchanged and
162 output to the stream is appended to the end of the file.
163 Otherwise, a new, empty file is created.
165 @item r+
166 Open an existing file for both reading and writing.  The initial contents
167 of the file are unchanged and the initial file position is at the
168 beginning of the file.
170 @item w+
171 Open a file for both reading and writing.  If the file already exists, it
172 is truncated to zero length.  Otherwise, a new file is created.
174 @item a+
175 Open or create file for both reading and appending.  If the file exists,
176 its initial contents are unchanged.  Otherwise, a new file is created.
177 The initial file position for reading is at the beginning of the file,
178 but output is always appended to the end of the file.
179 @end table
181 As you can see, @samp{+} requests a stream that can do both input and
182 output.  The ISO standard says that when using such a stream, you must
183 call @code{fflush} (@pxref{Stream Buffering}) or a file positioning
184 function such as @code{fseek} (@pxref{File Positioning}) when switching
185 from reading to writing or vice versa.  Otherwise, internal buffers
186 might not be emptied properly.  The GNU C library does not have this
187 limitation; you can do arbitrary reading and writing operations on a
188 stream in whatever order.
190 Additional characters may appear after these to specify flags for the
191 call.  Always put the mode (@samp{r}, @samp{w+}, etc.) first; that is
192 the only part you are guaranteed will be understood by all systems.
194 The GNU C library defines one additional character for use in
195 @var{opentype}: the character @samp{x} insists on creating a new
196 file---if a file @var{filename} already exists, @code{fopen} fails
197 rather than opening it.  If you use @samp{x} you can are guaranteed that
198 you will not clobber an existing file.  This is equivalent to the
199 @code{O_EXCL} option to the @code{open} function (@pxref{Opening and
200 Closing Files}).
202 The character @samp{b} in @var{opentype} has a standard meaning; it
203 requests a binary stream rather than a text stream.  But this makes no
204 difference in POSIX systems (including the GNU system).  If both
205 @samp{+} and @samp{b} are specified, they can appear in either order.
206 @xref{Binary Streams}.
208 Any other characters in @var{opentype} are simply ignored.  They may be
209 meaningful in other systems.
211 If the open fails, @code{fopen} returns a null pointer.
212 @end deftypefun
214 You can have multiple streams (or file descriptors) pointing to the same
215 file open at the same time.  If you do only input, this works
216 straightforwardly, but you must be careful if any output streams are
217 included.  @xref{Stream/Descriptor Precautions}.  This is equally true
218 whether the streams are in one program (not usual) or in several
219 programs (which can easily happen).  It may be advantageous to use the
220 file locking facilities to avoid simultaneous access.  @xref{File
221 Locks}.
223 @comment stdio.h
224 @comment ISO
225 @deftypevr Macro int FOPEN_MAX
226 The value of this macro is an integer constant expression that
227 represents the minimum number of streams that the implementation
228 guarantees can be open simultaneously.  You might be able to open more
229 than this many streams, but that is not guaranteed.  The value of this
230 constant is at least eight, which includes the three standard streams
231 @code{stdin}, @code{stdout}, and @code{stderr}.  In POSIX.1 systems this
232 value is determined by the @code{OPEN_MAX} parameter; @pxref{General
233 Limits}.  In BSD and GNU, it is controlled by the @code{RLIMIT_NOFILE}
234 resource limit; @pxref{Limits on Resources}.
235 @end deftypevr
237 @comment stdio.h
238 @comment ISO
239 @deftypefun {FILE *} freopen (const char *@var{filename}, const char *@var{opentype}, FILE *@var{stream})
240 This function is like a combination of @code{fclose} and @code{fopen}.
241 It first closes the stream referred to by @var{stream}, ignoring any
242 errors that are detected in the process.  (Because errors are ignored,
243 you should not use @code{freopen} on an output stream if you have
244 actually done any output using the stream.)  Then the file named by
245 @var{filename} is opened with mode @var{opentype} as for @code{fopen},
246 and associated with the same stream object @var{stream}.
248 If the operation fails, a null pointer is returned; otherwise,
249 @code{freopen} returns @var{stream}.
251 @code{freopen} has traditionally been used to connect a standard stream
252 such as @code{stdin} with a file of your own choice.  This is useful in
253 programs in which use of a standard stream for certain purposes is
254 hard-coded.  In the GNU C library, you can simply close the standard
255 streams and open new ones with @code{fopen}.  But other systems lack
256 this ability, so using @code{freopen} is more portable.
257 @end deftypefun
260 @node Closing Streams
261 @section Closing Streams
263 @cindex closing a stream
264 When a stream is closed with @code{fclose}, the connection between the
265 stream and the file is cancelled.  After you have closed a stream, you
266 cannot perform any additional operations on it.
268 @comment stdio.h
269 @comment ISO
270 @deftypefun int fclose (FILE *@var{stream})
271 This function causes @var{stream} to be closed and the connection to
272 the corresponding file to be broken.  Any buffered output is written
273 and any buffered input is discarded.  The @code{fclose} function returns
274 a value of @code{0} if the file was closed successfully, and @code{EOF}
275 if an error was detected.
277 It is important to check for errors when you call @code{fclose} to close
278 an output stream, because real, everyday errors can be detected at this
279 time.  For example, when @code{fclose} writes the remaining buffered
280 output, it might get an error because the disk is full.  Even if you
281 know the buffer is empty, errors can still occur when closing a file if
282 you are using NFS.
284 The function @code{fclose} is declared in @file{stdio.h}.
285 @end deftypefun
287 To close all streams currently available the GNU C Library provides
288 another function.
290 @comment stdio.h
291 @comment GNU
292 @deftypefun int fcloseall (void)
293 This function causes all open streams of the process to be closed and
294 the connection to corresponding files to be broken.  All buffered data
295 is written and any buffered input is discarded.  The @code{fcloseall}
296 function returns a value of @code{0} if all the files were closed
297 successfully, and @code{EOF} if an error was detected.
299 This function should be used in only in special situation, e.g., when an
300 error occurred and the program must be aborted.  Normally each single
301 stream should be closed separately so that problems with one stream can
302 be identifier.  It is also problematic since the standard streams
303 (@pxref{Standard Streams}) will also be closed.
305 The function @code{fcloseall} is declared in @file{stdio.h}.
306 @end deftypefun
308 If the @code{main} function to your program returns, or if you call the
309 @code{exit} function (@pxref{Normal Termination}), all open streams are
310 automatically closed properly.  If your program terminates in any other
311 manner, such as by calling the @code{abort} function (@pxref{Aborting a
312 Program}) or from a fatal signal (@pxref{Signal Handling}), open streams
313 might not be closed properly.  Buffered output might not be flushed and
314 files may be incomplete.  For more information on buffering of streams,
315 see @ref{Stream Buffering}.
317 @node Simple Output
318 @section Simple Output by Characters or Lines
320 @cindex writing to a stream, by characters
321 This section describes functions for performing character- and
322 line-oriented output.
324 These functions are declared in the header file @file{stdio.h}.
325 @pindex stdio.h
327 @comment stdio.h
328 @comment ISO
329 @deftypefun int fputc (int @var{c}, FILE *@var{stream})
330 The @code{fputc} function converts the character @var{c} to type
331 @code{unsigned char}, and writes it to the stream @var{stream}.
332 @code{EOF} is returned if a write error occurs; otherwise the
333 character @var{c} is returned.
334 @end deftypefun
336 @comment stdio.h
337 @comment ISO
338 @deftypefun int putc (int @var{c}, FILE *@var{stream})
339 This is just like @code{fputc}, except that most systems implement it as
340 a macro, making it faster.  One consequence is that it may evaluate the
341 @var{stream} argument more than once, which is an exception to the
342 general rule for macros.  @code{putc} is usually the best function to
343 use for writing a single character.
344 @end deftypefun
346 @comment stdio.h
347 @comment ISO
348 @deftypefun int putchar (int @var{c})
349 The @code{putchar} function is equivalent to @code{putc} with
350 @code{stdout} as the value of the @var{stream} argument.
351 @end deftypefun
353 @comment stdio.h
354 @comment ISO
355 @deftypefun int fputs (const char *@var{s}, FILE *@var{stream})
356 The function @code{fputs} writes the string @var{s} to the stream
357 @var{stream}.  The terminating null character is not written.
358 This function does @emph{not} add a newline character, either.
359 It outputs only the characters in the string.
361 This function returns @code{EOF} if a write error occurs, and otherwise
362 a non-negative value.
364 For example:
366 @smallexample
367 fputs ("Are ", stdout);
368 fputs ("you ", stdout);
369 fputs ("hungry?\n", stdout);
370 @end smallexample
372 @noindent
373 outputs the text @samp{Are you hungry?} followed by a newline.
374 @end deftypefun
376 @comment stdio.h
377 @comment ISO
378 @deftypefun int puts (const char *@var{s})
379 The @code{puts} function writes the string @var{s} to the stream
380 @code{stdout} followed by a newline.  The terminating null character of
381 the string is not written.  (Note that @code{fputs} does @emph{not}
382 write a newline as this function does.)
384 @code{puts} is the most convenient function for printing simple
385 messages.  For example:
387 @smallexample
388 puts ("This is a message.");
389 @end smallexample
390 @end deftypefun
392 @comment stdio.h
393 @comment SVID
394 @deftypefun int putw (int @var{w}, FILE *@var{stream})
395 This function writes the word @var{w} (that is, an @code{int}) to
396 @var{stream}.  It is provided for compatibility with SVID, but we
397 recommend you use @code{fwrite} instead (@pxref{Block Input/Output}).
398 @end deftypefun
400 @node Character Input
401 @section Character Input
403 @cindex reading from a stream, by characters
404 This section describes functions for performing character-oriented input.
405 These functions are declared in the header file @file{stdio.h}.
406 @pindex stdio.h
408 These functions return an @code{int} value that is either a character of
409 input, or the special value @code{EOF} (usually -1).  It is important to
410 store the result of these functions in a variable of type @code{int}
411 instead of @code{char}, even when you plan to use it only as a
412 character.  Storing @code{EOF} in a @code{char} variable truncates its
413 value to the size of a character, so that it is no longer
414 distinguishable from the valid character @samp{(char) -1}.  So always
415 use an @code{int} for the result of @code{getc} and friends, and check
416 for @code{EOF} after the call; once you've verified that the result is
417 not @code{EOF}, you can be sure that it will fit in a @samp{char}
418 variable without loss of information.
420 @comment stdio.h
421 @comment ISO
422 @deftypefun int fgetc (FILE *@var{stream})
423 This function reads the next character as an @code{unsigned char} from
424 the stream @var{stream} and returns its value, converted to an
425 @code{int}.  If an end-of-file condition or read error occurs,
426 @code{EOF} is returned instead.
427 @end deftypefun
429 @comment stdio.h
430 @comment ISO
431 @deftypefun int getc (FILE *@var{stream})
432 This is just like @code{fgetc}, except that it is permissible (and
433 typical) for it to be implemented as a macro that evaluates the
434 @var{stream} argument more than once.  @code{getc} is often highly
435 optimized, so it is usually the best function to use to read a single
436 character.
437 @end deftypefun
439 @comment stdio.h
440 @comment ISO
441 @deftypefun int getchar (void)
442 The @code{getchar} function is equivalent to @code{getc} with @code{stdin}
443 as the value of the @var{stream} argument.
444 @end deftypefun
446 Here is an example of a function that does input using @code{fgetc}.  It
447 would work just as well using @code{getc} instead, or using
448 @code{getchar ()} instead of @w{@code{fgetc (stdin)}}.
450 @smallexample
452 y_or_n_p (const char *question)
454   fputs (question, stdout);
455   while (1)
456     @{
457       int c, answer;
458       /* @r{Write a space to separate answer from question.} */
459       fputc (' ', stdout);
460       /* @r{Read the first character of the line.}
461          @r{This should be the answer character, but might not be.} */
462       c = tolower (fgetc (stdin));
463       answer = c;
464       /* @r{Discard rest of input line.} */
465       while (c != '\n' && c != EOF)
466         c = fgetc (stdin);
467       /* @r{Obey the answer if it was valid.} */
468       if (answer == 'y')
469         return 1;
470       if (answer == 'n')
471         return 0;
472       /* @r{Answer was invalid: ask for valid answer.} */
473       fputs ("Please answer y or n:", stdout);
474     @}
476 @end smallexample
478 @comment stdio.h
479 @comment SVID
480 @deftypefun int getw (FILE *@var{stream})
481 This function reads a word (that is, an @code{int}) from @var{stream}.
482 It's provided for compatibility with SVID.  We recommend you use
483 @code{fread} instead (@pxref{Block Input/Output}).  Unlike @code{getc},
484 any @code{int} value could be a valid result.  @code{getw} returns
485 @code{EOF} when it encounters end-of-file or an error, but there is no
486 way to distinguish this from an input word with value -1.
487 @end deftypefun
489 @node Line Input
490 @section Line-Oriented Input
492 Since many programs interpret input on the basis of lines, it's
493 convenient to have functions to read a line of text from a stream.
495 Standard C has functions to do this, but they aren't very safe: null
496 characters and even (for @code{gets}) long lines can confuse them.  So
497 the GNU library provides the nonstandard @code{getline} function that
498 makes it easy to read lines reliably.
500 Another GNU extension, @code{getdelim}, generalizes @code{getline}.  It
501 reads a delimited record, defined as everything through the next
502 occurrence of a specified delimiter character.
504 All these functions are declared in @file{stdio.h}.
506 @comment stdio.h
507 @comment GNU
508 @deftypefun ssize_t getline (char **@var{lineptr}, size_t *@var{n}, FILE *@var{stream})
509 This function reads an entire line from @var{stream}, storing the text
510 (including the newline and a terminating null character) in a buffer
511 and storing the buffer address in @code{*@var{lineptr}}.
513 Before calling @code{getline}, you should place in @code{*@var{lineptr}}
514 the address of a buffer @code{*@var{n}} bytes long, allocated with
515 @code{malloc}.  If this buffer is long enough to hold the line,
516 @code{getline} stores the line in this buffer.  Otherwise,
517 @code{getline} makes the buffer bigger using @code{realloc}, storing the
518 new buffer address back in @code{*@var{lineptr}} and the increased size
519 back in @code{*@var{n}}.
520 @xref{Unconstrained Allocation}.
522 If you set @code{*@var{lineptr}} to a null pointer, and @code{*@var{n}}
523 to zero, before the call, then @code{getline} allocates the initial
524 buffer for you by calling @code{malloc}.
526 In either case, when @code{getline} returns,  @code{*@var{lineptr}} is
527 a @code{char *} which points to the text of the line.
529 When @code{getline} is successful, it returns the number of characters
530 read (including the newline, but not including the terminating null).
531 This value enables you to distinguish null characters that are part of
532 the line from the null character inserted as a terminator.
534 This function is a GNU extension, but it is the recommended way to read
535 lines from a stream.  The alternative standard functions are unreliable.
537 If an error occurs or end of file is reached, @code{getline} returns
538 @code{-1}.
539 @end deftypefun
541 @comment stdio.h
542 @comment GNU
543 @deftypefun ssize_t getdelim (char **@var{lineptr}, size_t *@var{n}, int @var{delimiter}, FILE *@var{stream})
544 This function is like @code{getline} except that the character which
545 tells it to stop reading is not necessarily newline.  The argument
546 @var{delimiter} specifies the delimiter character; @code{getdelim} keeps
547 reading until it sees that character (or end of file).
549 The text is stored in @var{lineptr}, including the delimiter character
550 and a terminating null.  Like @code{getline}, @code{getdelim} makes
551 @var{lineptr} bigger if it isn't big enough.
553 @code{getline} is in fact implemented in terms of @code{getdelim}, just
554 like this:
556 @smallexample
557 ssize_t
558 getline (char **lineptr, size_t *n, FILE *stream)
560   return getdelim (lineptr, n, '\n', stream);
562 @end smallexample
563 @end deftypefun
565 @comment stdio.h
566 @comment ISO
567 @deftypefun {char *} fgets (char *@var{s}, int @var{count}, FILE *@var{stream})
568 The @code{fgets} function reads characters from the stream @var{stream}
569 up to and including a newline character and stores them in the string
570 @var{s}, adding a null character to mark the end of the string.  You
571 must supply @var{count} characters worth of space in @var{s}, but the
572 number of characters read is at most @var{count} @minus{} 1.  The extra
573 character space is used to hold the null character at the end of the
574 string.
576 If the system is already at end of file when you call @code{fgets}, then
577 the contents of the array @var{s} are unchanged and a null pointer is
578 returned.  A null pointer is also returned if a read error occurs.
579 Otherwise, the return value is the pointer @var{s}.
581 @strong{Warning:}  If the input data has a null character, you can't tell.
582 So don't use @code{fgets} unless you know the data cannot contain a null.
583 Don't use it to read files edited by the user because, if the user inserts
584 a null character, you should either handle it properly or print a clear
585 error message.  We recommend using @code{getline} instead of @code{fgets}.
586 @end deftypefun
588 @comment stdio.h
589 @comment ISO
590 @deftypefn {Deprecated function} {char *} gets (char *@var{s})
591 The function @code{gets} reads characters from the stream @code{stdin}
592 up to the next newline character, and stores them in the string @var{s}.
593 The newline character is discarded (note that this differs from the
594 behavior of @code{fgets}, which copies the newline character into the
595 string).  If @code{gets} encounters a read error or end-of-file, it
596 returns a null pointer; otherwise it returns @var{s}.
598 @strong{Warning:} The @code{gets} function is @strong{very dangerous}
599 because it provides no protection against overflowing the string
600 @var{s}.  The GNU library includes it for compatibility only.  You
601 should @strong{always} use @code{fgets} or @code{getline} instead.  To
602 remind you of this, the linker (if using GNU @code{ld}) will issue a
603 warning whenever you use @code{gets}.
604 @end deftypefn
606 @node Unreading
607 @section Unreading
608 @cindex peeking at input
609 @cindex unreading characters
610 @cindex pushing input back
612 In parser programs it is often useful to examine the next character in
613 the input stream without removing it from the stream.  This is called
614 ``peeking ahead'' at the input because your program gets a glimpse of
615 the input it will read next.
617 Using stream I/O, you can peek ahead at input by first reading it and
618 then @dfn{unreading} it (also called  @dfn{pushing it back} on the stream).
619 Unreading a character makes it available to be input again from the stream,
620 by  the next call to @code{fgetc} or other input function on that stream.
622 @menu
623 * Unreading Idea::              An explanation of unreading with pictures.
624 * How Unread::                  How to call @code{ungetc} to do unreading.
625 @end menu
627 @node Unreading Idea
628 @subsection What Unreading Means
630 Here is a pictorial explanation of unreading.  Suppose you have a
631 stream reading a file that contains just six characters, the letters
632 @samp{foobar}.  Suppose you have read three characters so far.  The
633 situation looks like this:
635 @smallexample
636 f  o  o  b  a  r
637          ^
638 @end smallexample
640 @noindent
641 so the next input character will be @samp{b}.
643 @c @group   Invalid outside @example
644 If instead of reading @samp{b} you unread the letter @samp{o}, you get a
645 situation like this:
647 @smallexample
648 f  o  o  b  a  r
649          |
650       o--
651       ^
652 @end smallexample
654 @noindent
655 so that the next input characters will be @samp{o} and @samp{b}.
656 @c @end group
658 @c @group
659 If you unread @samp{9} instead of @samp{o}, you get this situation:
661 @smallexample
662 f  o  o  b  a  r
663          |
664       9--
665       ^
666 @end smallexample
668 @noindent
669 so that the next input characters will be @samp{9} and @samp{b}.
670 @c @end group
672 @node How Unread
673 @subsection Using @code{ungetc} To Do Unreading
675 The function to unread a character is called @code{ungetc}, because it
676 reverses the action of @code{getc}.
678 @comment stdio.h
679 @comment ISO
680 @deftypefun int ungetc (int @var{c}, FILE *@var{stream})
681 The @code{ungetc} function pushes back the character @var{c} onto the
682 input stream @var{stream}.  So the next input from @var{stream} will
683 read @var{c} before anything else.
685 If @var{c} is @code{EOF}, @code{ungetc} does nothing and just returns
686 @code{EOF}.  This lets you call @code{ungetc} with the return value of
687 @code{getc} without needing to check for an error from @code{getc}.
689 The character that you push back doesn't have to be the same as the last
690 character that was actually read from the stream.  In fact, it isn't
691 necessary to actually read any characters from the stream before
692 unreading them with @code{ungetc}!  But that is a strange way to write
693 a program; usually @code{ungetc} is used only to unread a character
694 that was just read from the same stream.
696 The GNU C library only supports one character of pushback---in other
697 words, it does not work to call @code{ungetc} twice without doing input
698 in between.  Other systems might let you push back multiple characters;
699 then reading from the stream retrieves the characters in the reverse
700 order that they were pushed.
702 Pushing back characters doesn't alter the file; only the internal
703 buffering for the stream is affected.  If a file positioning function
704 (such as @code{fseek}, @code{fseeko} or @code{rewind}; @pxref{File
705 Positioning}) is called, any pending pushed-back characters are
706 discarded.
708 Unreading a character on a stream that is at end of file clears the
709 end-of-file indicator for the stream, because it makes the character of
710 input available.  After you read that character, trying to read again
711 will encounter end of file.
712 @end deftypefun
714 Here is an example showing the use of @code{getc} and @code{ungetc} to
715 skip over whitespace characters.  When this function reaches a
716 non-whitespace character, it unreads that character to be seen again on
717 the next read operation on the stream.
719 @smallexample
720 #include <stdio.h>
721 #include <ctype.h>
723 void
724 skip_whitespace (FILE *stream)
726   int c;
727   do
728     /* @r{No need to check for @code{EOF} because it is not}
729        @r{@code{isspace}, and @code{ungetc} ignores @code{EOF}.}  */
730     c = getc (stream);
731   while (isspace (c));
732   ungetc (c, stream);
734 @end smallexample
736 @node Block Input/Output
737 @section Block Input/Output
739 This section describes how to do input and output operations on blocks
740 of data.  You can use these functions to read and write binary data, as
741 well as to read and write text in fixed-size blocks instead of by
742 characters or lines.
743 @cindex binary I/O to a stream
744 @cindex block I/O to a stream
745 @cindex reading from a stream, by blocks
746 @cindex writing to a stream, by blocks
748 Binary files are typically used to read and write blocks of data in the
749 same format as is used to represent the data in a running program.  In
750 other words, arbitrary blocks of memory---not just character or string
751 objects---can be written to a binary file, and meaningfully read in
752 again by the same program.
754 Storing data in binary form is often considerably more efficient than
755 using the formatted I/O functions.  Also, for floating-point numbers,
756 the binary form avoids possible loss of precision in the conversion
757 process.  On the other hand, binary files can't be examined or modified
758 easily using many standard file utilities (such as text editors), and
759 are not portable between different implementations of the language, or
760 different kinds of computers.
762 These functions are declared in @file{stdio.h}.
763 @pindex stdio.h
765 @comment stdio.h
766 @comment ISO
767 @deftypefun size_t fread (void *@var{data}, size_t @var{size}, size_t @var{count}, FILE *@var{stream})
768 This function reads up to @var{count} objects of size @var{size} into
769 the array @var{data}, from the stream @var{stream}.  It returns the
770 number of objects actually read, which might be less than @var{count} if
771 a read error occurs or the end of the file is reached.  This function
772 returns a value of zero (and doesn't read anything) if either @var{size}
773 or @var{count} is zero.
775 If @code{fread} encounters end of file in the middle of an object, it
776 returns the number of complete objects read, and discards the partial
777 object.  Therefore, the stream remains at the actual end of the file.
778 @end deftypefun
780 @comment stdio.h
781 @comment ISO
782 @deftypefun size_t fwrite (const void *@var{data}, size_t @var{size}, size_t @var{count}, FILE *@var{stream})
783 This function writes up to @var{count} objects of size @var{size} from
784 the array @var{data}, to the stream @var{stream}.  The return value is
785 normally @var{count}, if the call succeeds.  Any other value indicates
786 some sort of error, such as running out of space.
787 @end deftypefun
789 @node Formatted Output
790 @section Formatted Output
792 @cindex format string, for @code{printf}
793 @cindex template, for @code{printf}
794 @cindex formatted output to a stream
795 @cindex writing to a stream, formatted
796 The functions described in this section (@code{printf} and related
797 functions) provide a convenient way to perform formatted output.  You
798 call @code{printf} with a @dfn{format string} or @dfn{template string}
799 that specifies how to format the values of the remaining arguments.
801 Unless your program is a filter that specifically performs line- or
802 character-oriented processing, using @code{printf} or one of the other
803 related functions described in this section is usually the easiest and
804 most concise way to perform output.  These functions are especially
805 useful for printing error messages, tables of data, and the like.
807 @menu
808 * Formatted Output Basics::     Some examples to get you started.
809 * Output Conversion Syntax::    General syntax of conversion
810                                  specifications.
811 * Table of Output Conversions:: Summary of output conversions and
812                                  what they do.
813 * Integer Conversions::         Details about formatting of integers.
814 * Floating-Point Conversions::  Details about formatting of
815                                  floating-point numbers.
816 * Other Output Conversions::    Details about formatting of strings,
817                                  characters, pointers, and the like.
818 * Formatted Output Functions::  Descriptions of the actual functions.
819 * Dynamic Output::              Functions that allocate memory for the output.
820 * Variable Arguments Output::   @code{vprintf} and friends.
821 * Parsing a Template String::   What kinds of args does a given template
822                                  call for?
823 * Example of Parsing::          Sample program using @code{parse_printf_format}.
824 @end menu
826 @node Formatted Output Basics
827 @subsection Formatted Output Basics
829 The @code{printf} function can be used to print any number of arguments.
830 The template string argument you supply in a call provides
831 information not only about the number of additional arguments, but also
832 about their types and what style should be used for printing them.
834 Ordinary characters in the template string are simply written to the
835 output stream as-is, while @dfn{conversion specifications} introduced by
836 a @samp{%} character in the template cause subsequent arguments to be
837 formatted and written to the output stream.  For example,
838 @cindex conversion specifications (@code{printf})
840 @smallexample
841 int pct = 37;
842 char filename[] = "foo.txt";
843 printf ("Processing of `%s' is %d%% finished.\nPlease be patient.\n",
844         filename, pct);
845 @end smallexample
847 @noindent
848 produces output like
850 @smallexample
851 Processing of `foo.txt' is 37% finished.
852 Please be patient.
853 @end smallexample
855 This example shows the use of the @samp{%d} conversion to specify that
856 an @code{int} argument should be printed in decimal notation, the
857 @samp{%s} conversion to specify printing of a string argument, and
858 the @samp{%%} conversion to print a literal @samp{%} character.
860 There are also conversions for printing an integer argument as an
861 unsigned value in octal, decimal, or hexadecimal radix (@samp{%o},
862 @samp{%u}, or @samp{%x}, respectively); or as a character value
863 (@samp{%c}).
865 Floating-point numbers can be printed in normal, fixed-point notation
866 using the @samp{%f} conversion or in exponential notation using the
867 @samp{%e} conversion.  The @samp{%g} conversion uses either @samp{%e}
868 or @samp{%f} format, depending on what is more appropriate for the
869 magnitude of the particular number.
871 You can control formatting more precisely by writing @dfn{modifiers}
872 between the @samp{%} and the character that indicates which conversion
873 to apply.  These slightly alter the ordinary behavior of the conversion.
874 For example, most conversion specifications permit you to specify a
875 minimum field width and a flag indicating whether you want the result
876 left- or right-justified within the field.
878 The specific flags and modifiers that are permitted and their
879 interpretation vary depending on the particular conversion.  They're all
880 described in more detail in the following sections.  Don't worry if this
881 all seems excessively complicated at first; you can almost always get
882 reasonable free-format output without using any of the modifiers at all.
883 The modifiers are mostly used to make the output look ``prettier'' in
884 tables.
886 @node Output Conversion Syntax
887 @subsection Output Conversion Syntax
889 This section provides details about the precise syntax of conversion
890 specifications that can appear in a @code{printf} template
891 string.
893 Characters in the template string that are not part of a
894 conversion specification are printed as-is to the output stream.
895 Multibyte character sequences (@pxref{Extended Characters}) are permitted in
896 a template string.
898 The conversion specifications in a @code{printf} template string have
899 the general form:
901 @example
902 % @r{[} @var{param-no} @r{$]} @var{flags} @var{width} @r{[} . @var{precision} @r{]} @var{type} @var{conversion}
903 @end example
905 For example, in the conversion specifier @samp{%-10.8ld}, the @samp{-}
906 is a flag, @samp{10} specifies the field width, the precision is
907 @samp{8}, the letter @samp{l} is a type modifier, and @samp{d} specifies
908 the conversion style.  (This particular type specifier says to
909 print a @code{long int} argument in decimal notation, with a minimum of
910 8 digits left-justified in a field at least 10 characters wide.)
912 In more detail, output conversion specifications consist of an
913 initial @samp{%} character followed in sequence by:
915 @itemize @bullet
916 @item
917 An optional specification of the parameter used for this format.
918 Normally the parameters to the @code{printf} function a assigned to the
919 formats in the order of appearance in the format string.  But in some
920 situations (such as message translation) this is not desirable and this
921 extension allows to specify and explicit parameter to be used.
923 The @var{param-no} part of the format must be an integer in the range of
924 1 to the maximum number of arguments present to the function call.  Some
925 implementations limit this number to a certainly upper bound.  The exact
926 limit can be retrieved by the following constant.
928 @defvr Macro NL_ARGMAX
929 The value of @code{ARGMAX} is the maximum value allowed for the
930 specification of an positional parameter in a @code{printf} call.  The
931 actual value in effect at runtime can be retrieved by using
932 @code{sysconf} using the @code{_SC_NL_ARGMAX} parameter @pxref{Sysconf
933 Definition}.
935 Some system have a quite low limit such as @math{9} for @w{System V}
936 systems.  The GNU C library has no real limit.
937 @end defvr
939 If any of the formats has a specification for the parameter position all
940 of them in the format string shall have one.  Otherwise the behaviour is
941 undefined.
943 @item
944 Zero or more @dfn{flag characters} that modify the normal behavior of
945 the conversion specification.
946 @cindex flag character (@code{printf})
948 @item
949 An optional decimal integer specifying the @dfn{minimum field width}.
950 If the normal conversion produces fewer characters than this, the field
951 is padded with spaces to the specified width.  This is a @emph{minimum}
952 value; if the normal conversion produces more characters than this, the
953 field is @emph{not} truncated.  Normally, the output is right-justified
954 within the field.
955 @cindex minimum field width (@code{printf})
957 You can also specify a field width of @samp{*}.  This means that the
958 next argument in the argument list (before the actual value to be
959 printed) is used as the field width.  The value must be an @code{int}.
960 If the value is negative, this means to set the @samp{-} flag (see
961 below) and to use the absolute value as the field width.
963 @item
964 An optional @dfn{precision} to specify the number of digits to be
965 written for the numeric conversions.  If the precision is specified, it
966 consists of a period (@samp{.}) followed optionally by a decimal integer
967 (which defaults to zero if omitted).
968 @cindex precision (@code{printf})
970 You can also specify a precision of @samp{*}.  This means that the next
971 argument in the argument list (before the actual value to be printed) is
972 used as the precision.  The value must be an @code{int}, and is ignored
973 if it is negative.  If you specify @samp{*} for both the field width and
974 precision, the field width argument precedes the precision argument.
975 Other C library versions may not recognize this syntax.
977 @item
978 An optional @dfn{type modifier character}, which is used to specify the
979 data type of the corresponding argument if it differs from the default
980 type.  (For example, the integer conversions assume a type of @code{int},
981 but you can specify @samp{h}, @samp{l}, or @samp{L} for other integer
982 types.)
983 @cindex type modifier character (@code{printf})
985 @item
986 A character that specifies the conversion to be applied.
987 @end itemize
989 The exact options that are permitted and how they are interpreted vary
990 between the different conversion specifiers.  See the descriptions of the
991 individual conversions for information about the particular options that
992 they use.
994 With the @samp{-Wformat} option, the GNU C compiler checks calls to
995 @code{printf} and related functions.  It examines the format string and
996 verifies that the correct number and types of arguments are supplied.
997 There is also a GNU C syntax to tell the compiler that a function you
998 write uses a @code{printf}-style format string.
999 @xref{Function Attributes, , Declaring Attributes of Functions,
1000 gcc.info, Using GNU CC}, for more information.
1002 @node Table of Output Conversions
1003 @subsection Table of Output Conversions
1004 @cindex output conversions, for @code{printf}
1006 Here is a table summarizing what all the different conversions do:
1008 @table @asis
1009 @item @samp{%d}, @samp{%i}
1010 Print an integer as a signed decimal number.  @xref{Integer
1011 Conversions}, for details.  @samp{%d} and @samp{%i} are synonymous for
1012 output, but are different when used with @code{scanf} for input
1013 (@pxref{Table of Input Conversions}).
1015 @item @samp{%o}
1016 Print an integer as an unsigned octal number.  @xref{Integer
1017 Conversions}, for details.
1019 @item @samp{%u}
1020 Print an integer as an unsigned decimal number.  @xref{Integer
1021 Conversions}, for details.
1023 @item @samp{%x}, @samp{%X}
1024 Print an integer as an unsigned hexadecimal number.  @samp{%x} uses
1025 lower-case letters and @samp{%X} uses upper-case.  @xref{Integer
1026 Conversions}, for details.
1028 @item @samp{%f}
1029 Print a floating-point number in normal (fixed-point) notation.
1030 @xref{Floating-Point Conversions}, for details.
1032 @item @samp{%e}, @samp{%E}
1033 Print a floating-point number in exponential notation.  @samp{%e} uses
1034 lower-case letters and @samp{%E} uses upper-case.  @xref{Floating-Point
1035 Conversions}, for details.
1037 @item @samp{%g}, @samp{%G}
1038 Print a floating-point number in either normal or exponential notation,
1039 whichever is more appropriate for its magnitude.  @samp{%g} uses
1040 lower-case letters and @samp{%G} uses upper-case.  @xref{Floating-Point
1041 Conversions}, for details.
1043 @item @samp{%a}, @samp{%A}
1044 Print a floating-point number in a hexadecimal fractional notation which
1045 the exponent to base 2 represented in decimal digits.  @samp{%a} uses
1046 lower-case letters and @samp{%A} uses upper-case.  @xref{Floating-Point
1047 Conversions}, for details.
1049 @item @samp{%c}
1050 Print a single character.  @xref{Other Output Conversions}.
1052 @item @samp{%s}
1053 Print a string.  @xref{Other Output Conversions}.
1055 @item @samp{%p}
1056 Print the value of a pointer.  @xref{Other Output Conversions}.
1058 @item @samp{%n}
1059 Get the number of characters printed so far.  @xref{Other Output Conversions}.
1060 Note that this conversion specification never produces any output.
1062 @item @samp{%m}
1063 Print the string corresponding to the value of @code{errno}.
1064 (This is a GNU extension.)
1065 @xref{Other Output Conversions}.
1067 @item @samp{%%}
1068 Print a literal @samp{%} character.  @xref{Other Output Conversions}.
1069 @end table
1071 If the syntax of a conversion specification is invalid, unpredictable
1072 things will happen, so don't do this.  If there aren't enough function
1073 arguments provided to supply values for all the conversion
1074 specifications in the template string, or if the arguments are not of
1075 the correct types, the results are unpredictable.  If you supply more
1076 arguments than conversion specifications, the extra argument values are
1077 simply ignored; this is sometimes useful.
1079 @node Integer Conversions
1080 @subsection Integer Conversions
1082 This section describes the options for the @samp{%d}, @samp{%i},
1083 @samp{%o}, @samp{%u}, @samp{%x}, and @samp{%X} conversion
1084 specifications.  These conversions print integers in various formats.
1086 The @samp{%d} and @samp{%i} conversion specifications both print an
1087 @code{int} argument as a signed decimal number; while @samp{%o},
1088 @samp{%u}, and @samp{%x} print the argument as an unsigned octal,
1089 decimal, or hexadecimal number (respectively).  The @samp{%X} conversion
1090 specification is just like @samp{%x} except that it uses the characters
1091 @samp{ABCDEF} as digits instead of @samp{abcdef}.
1093 The following flags are meaningful:
1095 @table @asis
1096 @item @samp{-}
1097 Left-justify the result in the field (instead of the normal
1098 right-justification).
1100 @item @samp{+}
1101 For the signed @samp{%d} and @samp{%i} conversions, print a
1102 plus sign if the value is positive.
1104 @item @samp{ }
1105 For the signed @samp{%d} and @samp{%i} conversions, if the result
1106 doesn't start with a plus or minus sign, prefix it with a space
1107 character instead.  Since the @samp{+} flag ensures that the result
1108 includes a sign, this flag is ignored if you supply both of them.
1110 @item @samp{#}
1111 For the @samp{%o} conversion, this forces the leading digit to be
1112 @samp{0}, as if by increasing the precision.  For @samp{%x} or
1113 @samp{%X}, this prefixes a leading @samp{0x} or @samp{0X} (respectively)
1114 to the result.  This doesn't do anything useful for the @samp{%d},
1115 @samp{%i}, or @samp{%u} conversions.  Using this flag produces output
1116 which can be parsed by the @code{strtoul} function (@pxref{Parsing of
1117 Integers}) and @code{scanf} with the @samp{%i} conversion
1118 (@pxref{Numeric Input Conversions}).
1120 @item @samp{'}
1121 Separate the digits into groups as specified by the locale specified for
1122 the @code{LC_NUMERIC} category; @pxref{General Numeric}.  This flag is a
1123 GNU extension.
1125 @item @samp{0}
1126 Pad the field with zeros instead of spaces.  The zeros are placed after
1127 any indication of sign or base.  This flag is ignored if the @samp{-}
1128 flag is also specified, or if a precision is specified.
1129 @end table
1131 If a precision is supplied, it specifies the minimum number of digits to
1132 appear; leading zeros are produced if necessary.  If you don't specify a
1133 precision, the number is printed with as many digits as it needs.  If
1134 you convert a value of zero with an explicit precision of zero, then no
1135 characters at all are produced.
1137 Without a type modifier, the corresponding argument is treated as an
1138 @code{int} (for the signed conversions @samp{%i} and @samp{%d}) or
1139 @code{unsigned int} (for the unsigned conversions @samp{%o}, @samp{%u},
1140 @samp{%x}, and @samp{%X}).  Recall that since @code{printf} and friends
1141 are variadic, any @code{char} and @code{short} arguments are
1142 automatically converted to @code{int} by the default argument
1143 promotions.  For arguments of other integer types, you can use these
1144 modifiers:
1146 @table @samp
1147 @item hh
1148 Specifies that the argument is a @code{signed char} or @code{unsigned
1149 char}, as appropriate.  A @code{char} argument is converted to an
1150 @code{int} or @code{unsigned int} by the default argument promotions
1151 anyway, but the @samp{h} modifier says to convert it back to a
1152 @code{char} again.
1154 @item h
1155 Specifies that the argument is a @code{short int} or @code{unsigned
1156 short int}, as appropriate.  A @code{short} argument is converted to an
1157 @code{int} or @code{unsigned int} by the default argument promotions
1158 anyway, but the @samp{h} modifier says to convert it back to a
1159 @code{short} again.
1161 @item l
1162 Specifies that the argument is a @code{long int} or @code{unsigned long
1163 int}, as appropriate.  Two @samp{l} characters is like the @samp{L}
1164 modifier, below.
1166 @item L
1167 @itemx ll
1168 @itemx q
1169 Specifies that the argument is a @code{long long int}.  (This type is
1170 an extension supported by the GNU C compiler.  On systems that don't
1171 support extra-long integers, this is the same as @code{long int}.)
1173 The @samp{q} modifier is another name for the same thing, which comes
1174 from 4.4 BSD; a @w{@code{long long int}} is sometimes called a ``quad''
1175 @code{int}.
1177 @item Z
1178 Specifies that the argument is a @code{size_t}.  This is a GNU extension.
1179 @end table
1181 Here is an example.  Using the template string:
1183 @smallexample
1184 "|%5d|%-5d|%+5d|%+-5d|% 5d|%05d|%5.0d|%5.2d|%d|\n"
1185 @end smallexample
1187 @noindent
1188 to print numbers using the different options for the @samp{%d}
1189 conversion gives results like:
1191 @smallexample
1192 |    0|0    |   +0|+0   |    0|00000|     |   00|0|
1193 |    1|1    |   +1|+1   |    1|00001|    1|   01|1|
1194 |   -1|-1   |   -1|-1   |   -1|-0001|   -1|  -01|-1|
1195 |100000|100000|+100000| 100000|100000|100000|100000|100000|
1196 @end smallexample
1198 In particular, notice what happens in the last case where the number
1199 is too large to fit in the minimum field width specified.
1201 Here are some more examples showing how unsigned integers print under
1202 various format options, using the template string:
1204 @smallexample
1205 "|%5u|%5o|%5x|%5X|%#5o|%#5x|%#5X|%#10.8x|\n"
1206 @end smallexample
1208 @smallexample
1209 |    0|    0|    0|    0|    0|  0x0|  0X0|0x00000000|
1210 |    1|    1|    1|    1|   01|  0x1|  0X1|0x00000001|
1211 |100000|303240|186a0|186A0|0303240|0x186a0|0X186A0|0x000186a0|
1212 @end smallexample
1215 @node Floating-Point Conversions
1216 @subsection Floating-Point Conversions
1218 This section discusses the conversion specifications for floating-point
1219 numbers: the @samp{%f}, @samp{%e}, @samp{%E}, @samp{%g}, and @samp{%G}
1220 conversions.
1222 The @samp{%f} conversion prints its argument in fixed-point notation,
1223 producing output of the form
1224 @w{[@code{-}]@var{ddd}@code{.}@var{ddd}},
1225 where the number of digits following the decimal point is controlled
1226 by the precision you specify.
1228 The @samp{%e} conversion prints its argument in exponential notation,
1229 producing output of the form
1230 @w{[@code{-}]@var{d}@code{.}@var{ddd}@code{e}[@code{+}|@code{-}]@var{dd}}.
1231 Again, the number of digits following the decimal point is controlled by
1232 the precision.  The exponent always contains at least two digits.  The
1233 @samp{%E} conversion is similar but the exponent is marked with the letter
1234 @samp{E} instead of @samp{e}.
1236 The @samp{%g} and @samp{%G} conversions print the argument in the style
1237 of @samp{%e} or @samp{%E} (respectively) if the exponent would be less
1238 than -4 or greater than or equal to the precision; otherwise they use the
1239 @samp{%f} style.  Trailing zeros are removed from the fractional portion
1240 of the result and a decimal-point character appears only if it is
1241 followed by a digit.
1243 The @samp{%a} and @samp{%A} conversions are meant for representing
1244 floating-point number exactly in textual form so that they can be
1245 exchanged as texts between different programs and/or machines.  The
1246 numbers are represented is the form
1247 @w{[@code{-}]@code{0x}@var{h}@code{.}@var{hhh}@code{p}[@code{+}|@code{-}]@var{dd}}.
1248 At the left of the decimal-point character exactly one digit is print.
1249 This character is only @code{0} is the number is denormalized.
1250 Otherwise the value is unspecified; it is implemention dependent how many
1251 bits are used.  The number of hexadecimal digits on the right side of
1252 the decimal-point character is equal to the precision.  If the precision
1253 is zero it is determined to be large enough to provide an exact
1254 representation of the number (or it is large enough to distinguish two
1255 adjacent values if the @code{FLT_RADIX} is not a power of 2,
1256 @pxref{Floating Point Parameters})  For the @samp{%a} conversion
1257 lower-case characters are used to represent the hexadecimal number and
1258 the prefix and exponent sign are printed as @code{0x} and @code{p}
1259 respectively.  Otherwise upper-case characters are used and @code{0X}
1260 and @code{P} are used for the representation of prefix and exponent
1261 string.  The exponent to the base of two is printed as a decimal number
1262 using at least one digit but at most as many digits as necessary to
1263 represent the value exactly.
1265 If the value to be printed represents infinity or a NaN, the output is
1266 @w{[@code{-}]@code{inf}} or @code{nan} respectively if the conversion
1267 specifier is @samp{%a}, @samp{%e}, @samp{%f}, or @samp{%g} and it is
1268 @w{[@code{-}]@code{INF}} or @code{NAN} respectively if the conversion is
1269 @samp{%A}, @samp{%E}, or @samp{%G}.
1271 The following flags can be used to modify the behavior:
1273 @comment We use @asis instead of @samp so we can have ` ' as an item.
1274 @table @asis
1275 @item @samp{-}
1276 Left-justify the result in the field.  Normally the result is
1277 right-justified.
1279 @item @samp{+}
1280 Always include a plus or minus sign in the result.
1282 @item @samp{ }
1283 If the result doesn't start with a plus or minus sign, prefix it with a
1284 space instead.  Since the @samp{+} flag ensures that the result includes
1285 a sign, this flag is ignored if you supply both of them.
1287 @item @samp{#}
1288 Specifies that the result should always include a decimal point, even
1289 if no digits follow it.  For the @samp{%g} and @samp{%G} conversions,
1290 this also forces trailing zeros after the decimal point to be left
1291 in place where they would otherwise be removed.
1293 @item @samp{'}
1294 Separate the digits of the integer part of the result into groups as
1295 specified by the locale specified for the @code{LC_NUMERIC} category;
1296 @pxref{General Numeric}.  This flag is a GNU extension.
1298 @item @samp{0}
1299 Pad the field with zeros instead of spaces; the zeros are placed
1300 after any sign.  This flag is ignored if the @samp{-} flag is also
1301 specified.
1302 @end table
1304 The precision specifies how many digits follow the decimal-point
1305 character for the @samp{%f}, @samp{%e}, and @samp{%E} conversions.  For
1306 these conversions, the default precision is @code{6}.  If the precision
1307 is explicitly @code{0}, this suppresses the decimal point character
1308 entirely.  For the @samp{%g} and @samp{%G} conversions, the precision
1309 specifies how many significant digits to print.  Significant digits are
1310 the first digit before the decimal point, and all the digits after it.
1311 If the precision @code{0} or not specified for @samp{%g} or @samp{%G},
1312 it is treated like a value of @code{1}.  If the value being printed
1313 cannot be expressed accurately in the specified number of digits, the
1314 value is rounded to the nearest number that fits.
1316 Without a type modifier, the floating-point conversions use an argument
1317 of type @code{double}.  (By the default argument promotions, any
1318 @code{float} arguments are automatically converted to @code{double}.)
1319 The following type modifier is supported:
1321 @table @samp
1322 @item L
1323 An uppercase @samp{L} specifies that the argument is a @code{long
1324 double}.
1325 @end table
1327 Here are some examples showing how numbers print using the various
1328 floating-point conversions.  All of the numbers were printed using
1329 this template string:
1331 @smallexample
1332 "|%13.4a|%13.4f|%13.4e|%13.4g|\n"
1333 @end smallexample
1335 Here is the output:
1337 @smallexample
1338 |  0x0.0000p+0|       0.0000|   0.0000e+00|            0|
1339 |  0x1.0000p-1|       0.5000|   5.0000e-01|          0.5|
1340 |  0x1.0000p+0|       1.0000|   1.0000e+00|            1|
1341 | -0x1.0000p+0|      -1.0000|  -1.0000e+00|           -1|
1342 |  0x1.9000p+6|     100.0000|   1.0000e+02|          100|
1343 |  0x1.f400p+9|    1000.0000|   1.0000e+03|         1000|
1344 | 0x1.3880p+13|   10000.0000|   1.0000e+04|        1e+04|
1345 | 0x1.81c8p+13|   12345.0000|   1.2345e+04|    1.234e+04|
1346 | 0x1.86a0p+16|  100000.0000|   1.0000e+05|        1e+05|
1347 | 0x1.e240p+16|  123456.0000|   1.2346e+05|    1.235e+05|
1348 @end smallexample
1350 Notice how the @samp{%g} conversion drops trailing zeros.
1352 @node Other Output Conversions
1353 @subsection Other Output Conversions
1355 This section describes miscellaneous conversions for @code{printf}.
1357 The @samp{%c} conversion prints a single character.  The @code{int}
1358 argument is first converted to an @code{unsigned char}.  The @samp{-}
1359 flag can be used to specify left-justification in the field, but no
1360 other flags are defined, and no precision or type modifier can be given.
1361 For example:
1363 @smallexample
1364 printf ("%c%c%c%c%c", 'h', 'e', 'l', 'l', 'o');
1365 @end smallexample
1367 @noindent
1368 prints @samp{hello}.
1370 The @samp{%s} conversion prints a string.  The corresponding argument
1371 must be of type @code{char *} (or @code{const char *}).  A precision can
1372 be specified to indicate the maximum number of characters to write;
1373 otherwise characters in the string up to but not including the
1374 terminating null character are written to the output stream.  The
1375 @samp{-} flag can be used to specify left-justification in the field,
1376 but no other flags or type modifiers are defined for this conversion.
1377 For example:
1379 @smallexample
1380 printf ("%3s%-6s", "no", "where");
1381 @end smallexample
1383 @noindent
1384 prints @samp{ nowhere }.
1386 If you accidentally pass a null pointer as the argument for a @samp{%s}
1387 conversion, the GNU library prints it as @samp{(null)}.  We think this
1388 is more useful than crashing.  But it's not good practice to pass a null
1389 argument intentionally.
1391 The @samp{%m} conversion prints the string corresponding to the error
1392 code in @code{errno}.  @xref{Error Messages}.  Thus:
1394 @smallexample
1395 fprintf (stderr, "can't open `%s': %m\n", filename);
1396 @end smallexample
1398 @noindent
1399 is equivalent to:
1401 @smallexample
1402 fprintf (stderr, "can't open `%s': %s\n", filename, strerror (errno));
1403 @end smallexample
1405 @noindent
1406 The @samp{%m} conversion is a GNU C library extension.
1408 The @samp{%p} conversion prints a pointer value.  The corresponding
1409 argument must be of type @code{void *}.  In practice, you can use any
1410 type of pointer.
1412 In the GNU system, non-null pointers are printed as unsigned integers,
1413 as if a @samp{%#x} conversion were used.  Null pointers print as
1414 @samp{(nil)}.  (Pointers might print differently in other systems.)
1416 For example:
1418 @smallexample
1419 printf ("%p", "testing");
1420 @end smallexample
1422 @noindent
1423 prints @samp{0x} followed by a hexadecimal number---the address of the
1424 string constant @code{"testing"}.  It does not print the word
1425 @samp{testing}.
1427 You can supply the @samp{-} flag with the @samp{%p} conversion to
1428 specify left-justification, but no other flags, precision, or type
1429 modifiers are defined.
1431 The @samp{%n} conversion is unlike any of the other output conversions.
1432 It uses an argument which must be a pointer to an @code{int}, but
1433 instead of printing anything it stores the number of characters printed
1434 so far by this call at that location.  The @samp{h} and @samp{l} type
1435 modifiers are permitted to specify that the argument is of type
1436 @code{short int *} or @code{long int *} instead of @code{int *}, but no
1437 flags, field width, or precision are permitted.
1439 For example,
1441 @smallexample
1442 int nchar;
1443 printf ("%d %s%n\n", 3, "bears", &nchar);
1444 @end smallexample
1446 @noindent
1447 prints:
1449 @smallexample
1450 3 bears
1451 @end smallexample
1453 @noindent
1454 and sets @code{nchar} to @code{7}, because @samp{3 bears} is seven
1455 characters.
1458 The @samp{%%} conversion prints a literal @samp{%} character.  This
1459 conversion doesn't use an argument, and no flags, field width,
1460 precision, or type modifiers are permitted.
1463 @node Formatted Output Functions
1464 @subsection Formatted Output Functions
1466 This section describes how to call @code{printf} and related functions.
1467 Prototypes for these functions are in the header file @file{stdio.h}.
1468 Because these functions take a variable number of arguments, you
1469 @emph{must} declare prototypes for them before using them.  Of course,
1470 the easiest way to make sure you have all the right prototypes is to
1471 just include @file{stdio.h}.
1472 @pindex stdio.h
1474 @comment stdio.h
1475 @comment ISO
1476 @deftypefun int printf (const char *@var{template}, @dots{})
1477 The @code{printf} function prints the optional arguments under the
1478 control of the template string @var{template} to the stream
1479 @code{stdout}.  It returns the number of characters printed, or a
1480 negative value if there was an output error.
1481 @end deftypefun
1483 @comment stdio.h
1484 @comment ISO
1485 @deftypefun int fprintf (FILE *@var{stream}, const char *@var{template}, @dots{})
1486 This function is just like @code{printf}, except that the output is
1487 written to the stream @var{stream} instead of @code{stdout}.
1488 @end deftypefun
1490 @comment stdio.h
1491 @comment ISO
1492 @deftypefun int sprintf (char *@var{s}, const char *@var{template}, @dots{})
1493 This is like @code{printf}, except that the output is stored in the character
1494 array @var{s} instead of written to a stream.  A null character is written
1495 to mark the end of the string.
1497 The @code{sprintf} function returns the number of characters stored in
1498 the array @var{s}, not including the terminating null character.
1500 The behavior of this function is undefined if copying takes place
1501 between objects that overlap---for example, if @var{s} is also given
1502 as an argument to be printed under control of the @samp{%s} conversion.
1503 @xref{Copying and Concatenation}.
1505 @strong{Warning:} The @code{sprintf} function can be @strong{dangerous}
1506 because it can potentially output more characters than can fit in the
1507 allocation size of the string @var{s}.  Remember that the field width
1508 given in a conversion specification is only a @emph{minimum} value.
1510 To avoid this problem, you can use @code{snprintf} or @code{asprintf},
1511 described below.
1512 @end deftypefun
1514 @comment stdio.h
1515 @comment GNU
1516 @deftypefun int snprintf (char *@var{s}, size_t @var{size}, const char *@var{template}, @dots{})
1517 The @code{snprintf} function is similar to @code{sprintf}, except that
1518 the @var{size} argument specifies the maximum number of characters to
1519 produce.  The trailing null character is counted towards this limit, so
1520 you should allocate at least @var{size} characters for the string @var{s}.
1522 The return value is the number of characters which would be generated
1523 for the given input, excluding the trailing null.  If this value is
1524 greater or equal to @var{size}, not all characters from the result have
1525 been stored in @var{s}.  You should try again with a bigger output
1526 string.  Here is an example of doing this:
1528 @smallexample
1529 @group
1530 /* @r{Construct a message describing the value of a variable}
1531    @r{whose name is @var{name} and whose value is @var{value}.} */
1532 char *
1533 make_message (char *name, char *value)
1535   /* @r{Guess we need no more than 100 chars of space.} */
1536   int size = 100;
1537   char *buffer = (char *) xmalloc (size);
1538   int nchars;
1539 @end group
1540 @group
1541  /* @r{Try to print in the allocated space.} */
1542   nchars = snprintf (buffer, size, "value of %s is %s",
1543                      name, value);
1544 @end group
1545 @group
1546   if (nchars >= size)
1547     @{
1548       /* @r{Reallocate buffer now that we know 
1549          how much space is needed.} */
1550       buffer = (char *) xrealloc (buffer, nchars + 1);
1552       /* @r{Try again.} */
1553       snprintf (buffer, size, "value of %s is %s", 
1554                 name, value);
1555     @}
1556   /* @r{The last call worked, return the string.} */
1557   return buffer;
1559 @end group
1560 @end smallexample
1562 In practice, it is often easier just to use @code{asprintf}, below.
1563 @end deftypefun
1565 @node Dynamic Output
1566 @subsection Dynamically Allocating Formatted Output
1568 The functions in this section do formatted output and place the results
1569 in dynamically allocated memory.
1571 @comment stdio.h
1572 @comment GNU
1573 @deftypefun int asprintf (char **@var{ptr}, const char *@var{template}, @dots{})
1574 This function is similar to @code{sprintf}, except that it dynamically
1575 allocates a string (as with @code{malloc}; @pxref{Unconstrained
1576 Allocation}) to hold the output, instead of putting the output in a
1577 buffer you allocate in advance.  The @var{ptr} argument should be the
1578 address of a @code{char *} object, and @code{asprintf} stores a pointer
1579 to the newly allocated string at that location.
1581 Here is how to use @code{asprintf} to get the same result as the
1582 @code{snprintf} example, but more easily:
1584 @smallexample
1585 /* @r{Construct a message describing the value of a variable}
1586    @r{whose name is @var{name} and whose value is @var{value}.} */
1587 char *
1588 make_message (char *name, char *value)
1590   char *result;
1591   asprintf (&result, "value of %s is %s", name, value);
1592   return result;
1594 @end smallexample
1595 @end deftypefun
1597 @comment stdio.h
1598 @comment GNU
1599 @deftypefun int obstack_printf (struct obstack *@var{obstack}, const char *@var{template}, @dots{})
1600 This function is similar to @code{asprintf}, except that it uses the
1601 obstack @var{obstack} to allocate the space.  @xref{Obstacks}.
1603 The characters are written onto the end of the current object.
1604 To get at them, you must finish the object with @code{obstack_finish}
1605 (@pxref{Growing Objects}).@refill
1606 @end deftypefun
1608 @node Variable Arguments Output
1609 @subsection Variable Arguments Output Functions
1611 The functions @code{vprintf} and friends are provided so that you can
1612 define your own variadic @code{printf}-like functions that make use of
1613 the same internals as the built-in formatted output functions.
1615 The most natural way to define such functions would be to use a language
1616 construct to say, ``Call @code{printf} and pass this template plus all
1617 of my arguments after the first five.''  But there is no way to do this
1618 in C, and it would be hard to provide a way, since at the C language
1619 level there is no way to tell how many arguments your function received.
1621 Since that method is impossible, we provide alternative functions, the
1622 @code{vprintf} series, which lets you pass a @code{va_list} to describe
1623 ``all of my arguments after the first five.''
1625 When it is sufficient to define a macro rather than a real function,
1626 the GNU C compiler provides a way to do this much more easily with macros.
1627 For example:
1629 @smallexample
1630 #define myprintf(a, b, c, d, e, rest...) \
1631             printf (mytemplate , ## rest...)
1632 @end smallexample
1634 @noindent
1635 @xref{Macro Varargs, , Macros with Variable Numbers of Arguments,
1636 gcc.info, Using GNU CC}, for details.  But this is limited to macros,
1637 and does not apply to real functions at all.
1639 Before calling @code{vprintf} or the other functions listed in this
1640 section, you @emph{must} call @code{va_start} (@pxref{Variadic
1641 Functions}) to initialize a pointer to the variable arguments.  Then you
1642 can call @code{va_arg} to fetch the arguments that you want to handle
1643 yourself.  This advances the pointer past those arguments.
1645 Once your @code{va_list} pointer is pointing at the argument of your
1646 choice, you are ready to call @code{vprintf}.  That argument and all
1647 subsequent arguments that were passed to your function are used by
1648 @code{vprintf} along with the template that you specified separately.
1650 In some other systems, the @code{va_list} pointer may become invalid
1651 after the call to @code{vprintf}, so you must not use @code{va_arg}
1652 after you call @code{vprintf}.  Instead, you should call @code{va_end}
1653 to retire the pointer from service.  However, you can safely call
1654 @code{va_start} on another pointer variable and begin fetching the
1655 arguments again through that pointer.  Calling @code{vprintf} does not
1656 destroy the argument list of your function, merely the particular
1657 pointer that you passed to it.
1659 GNU C does not have such restrictions.  You can safely continue to fetch
1660 arguments from a @code{va_list} pointer after passing it to
1661 @code{vprintf}, and @code{va_end} is a no-op.  (Note, however, that
1662 subsequent @code{va_arg} calls will fetch the same arguments which
1663 @code{vprintf} previously used.)
1665 Prototypes for these functions are declared in @file{stdio.h}.
1666 @pindex stdio.h
1668 @comment stdio.h
1669 @comment ISO
1670 @deftypefun int vprintf (const char *@var{template}, va_list @var{ap})
1671 This function is similar to @code{printf} except that, instead of taking
1672 a variable number of arguments directly, it takes an argument list
1673 pointer @var{ap}.
1674 @end deftypefun
1676 @comment stdio.h
1677 @comment ISO
1678 @deftypefun int vfprintf (FILE *@var{stream}, const char *@var{template}, va_list @var{ap})
1679 This is the equivalent of @code{fprintf} with the variable argument list
1680 specified directly as for @code{vprintf}.
1681 @end deftypefun
1683 @comment stdio.h
1684 @comment ISO
1685 @deftypefun int vsprintf (char *@var{s}, const char *@var{template}, va_list @var{ap})
1686 This is the equivalent of @code{sprintf} with the variable argument list
1687 specified directly as for @code{vprintf}.
1688 @end deftypefun
1690 @comment stdio.h
1691 @comment GNU
1692 @deftypefun int vsnprintf (char *@var{s}, size_t @var{size}, const char *@var{template}, va_list @var{ap})
1693 This is the equivalent of @code{snprintf} with the variable argument list
1694 specified directly as for @code{vprintf}.
1695 @end deftypefun
1697 @comment stdio.h
1698 @comment GNU
1699 @deftypefun int vasprintf (char **@var{ptr}, const char *@var{template}, va_list @var{ap})
1700 The @code{vasprintf} function is the equivalent of @code{asprintf} with the
1701 variable argument list specified directly as for @code{vprintf}.
1702 @end deftypefun
1704 @comment stdio.h
1705 @comment GNU
1706 @deftypefun int obstack_vprintf (struct obstack *@var{obstack}, const char *@var{template}, va_list @var{ap})
1707 The @code{obstack_vprintf} function is the equivalent of
1708 @code{obstack_printf} with the variable argument list specified directly
1709 as for @code{vprintf}.@refill
1710 @end deftypefun
1712 Here's an example showing how you might use @code{vfprintf}.  This is a
1713 function that prints error messages to the stream @code{stderr}, along
1714 with a prefix indicating the name of the program
1715 (@pxref{Error Messages}, for a description of
1716 @code{program_invocation_short_name}).
1718 @smallexample
1719 @group
1720 #include <stdio.h>
1721 #include <stdarg.h>
1723 void
1724 eprintf (const char *template, ...)
1726   va_list ap;
1727   extern char *program_invocation_short_name;
1729   fprintf (stderr, "%s: ", program_invocation_short_name);
1730   va_start (ap, count);
1731   vfprintf (stderr, template, ap);
1732   va_end (ap);
1734 @end group
1735 @end smallexample
1737 @noindent
1738 You could call @code{eprintf} like this:
1740 @smallexample
1741 eprintf ("file `%s' does not exist\n", filename);
1742 @end smallexample
1744 In GNU C, there is a special construct you can use to let the compiler
1745 know that a function uses a @code{printf}-style format string.  Then it
1746 can check the number and types of arguments in each call to the
1747 function, and warn you when they do not match the format string.
1748 For example, take this declaration of @code{eprintf}:
1750 @smallexample
1751 void eprintf (const char *template, ...)
1752         __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
1753 @end smallexample
1755 @noindent
1756 This tells the compiler that @code{eprintf} uses a format string like
1757 @code{printf} (as opposed to @code{scanf}; @pxref{Formatted Input});
1758 the format string appears as the first argument;
1759 and the arguments to satisfy the format begin with the second.
1760 @xref{Function Attributes, , Declaring Attributes of Functions,
1761 gcc.info, Using GNU CC}, for more information.
1763 @node Parsing a Template String
1764 @subsection Parsing a Template String
1765 @cindex parsing a template string
1767 You can use the function @code{parse_printf_format} to obtain
1768 information about the number and types of arguments that are expected by
1769 a given template string.  This function permits interpreters that
1770 provide interfaces to @code{printf} to avoid passing along invalid
1771 arguments from the user's program, which could cause a crash.
1773 All the symbols described in this section are declared in the header
1774 file @file{printf.h}.
1776 @comment printf.h
1777 @comment GNU
1778 @deftypefun size_t parse_printf_format (const char *@var{template}, size_t @var{n}, int *@var{argtypes})
1779 This function returns information about the number and types of
1780 arguments expected by the @code{printf} template string @var{template}.
1781 The information is stored in the array @var{argtypes}; each element of
1782 this array describes one argument.  This information is encoded using
1783 the various @samp{PA_} macros, listed below.
1785 The @var{n} argument specifies the number of elements in the array
1786 @var{argtypes}.  This is the most elements that
1787 @code{parse_printf_format} will try to write.
1789 @code{parse_printf_format} returns the total number of arguments required
1790 by @var{template}.  If this number is greater than @var{n}, then the
1791 information returned describes only the first @var{n} arguments.  If you
1792 want information about more than that many arguments, allocate a bigger
1793 array and call @code{parse_printf_format} again.
1794 @end deftypefun
1796 The argument types are encoded as a combination of a basic type and
1797 modifier flag bits.
1799 @comment printf.h
1800 @comment GNU
1801 @deftypevr Macro int PA_FLAG_MASK
1802 This macro is a bitmask for the type modifier flag bits.  You can write
1803 the expression @code{(argtypes[i] & PA_FLAG_MASK)} to extract just the
1804 flag bits for an argument, or @code{(argtypes[i] & ~PA_FLAG_MASK)} to
1805 extract just the basic type code.
1806 @end deftypevr
1808 Here are symbolic constants that represent the basic types; they stand
1809 for integer values.
1811 @vtable @code
1812 @comment printf.h
1813 @comment GNU
1814 @item PA_INT
1815 This specifies that the base type is @code{int}.
1817 @comment printf.h
1818 @comment GNU
1819 @item PA_CHAR
1820 This specifies that the base type is @code{int}, cast to @code{char}.
1822 @comment printf.h
1823 @comment GNU
1824 @item PA_STRING
1825 This specifies that the base type is @code{char *}, a null-terminated string.
1827 @comment printf.h
1828 @comment GNU
1829 @item PA_POINTER
1830 This specifies that the base type is @code{void *}, an arbitrary pointer.
1832 @comment printf.h
1833 @comment GNU
1834 @item PA_FLOAT
1835 This specifies that the base type is @code{float}.
1837 @comment printf.h
1838 @comment GNU
1839 @item PA_DOUBLE
1840 This specifies that the base type is @code{double}.
1842 @comment printf.h
1843 @comment GNU
1844 @item PA_LAST
1845 You can define additional base types for your own programs as offsets
1846 from @code{PA_LAST}.  For example, if you have data types @samp{foo}
1847 and @samp{bar} with their own specialized @code{printf} conversions,
1848 you could define encodings for these types as:
1850 @smallexample
1851 #define PA_FOO  PA_LAST
1852 #define PA_BAR  (PA_LAST + 1)
1853 @end smallexample
1854 @end vtable
1856 Here are the flag bits that modify a basic type.  They are combined with
1857 the code for the basic type using inclusive-or.
1859 @vtable @code
1860 @comment printf.h
1861 @comment GNU
1862 @item PA_FLAG_PTR
1863 If this bit is set, it indicates that the encoded type is a pointer to
1864 the base type, rather than an immediate value.
1865 For example, @samp{PA_INT|PA_FLAG_PTR} represents the type @samp{int *}.
1867 @comment printf.h
1868 @comment GNU
1869 @item PA_FLAG_SHORT
1870 If this bit is set, it indicates that the base type is modified with
1871 @code{short}.  (This corresponds to the @samp{h} type modifier.)
1873 @comment printf.h
1874 @comment GNU
1875 @item PA_FLAG_LONG
1876 If this bit is set, it indicates that the base type is modified with
1877 @code{long}.  (This corresponds to the @samp{l} type modifier.)
1879 @comment printf.h
1880 @comment GNU
1881 @item PA_FLAG_LONG_LONG
1882 If this bit is set, it indicates that the base type is modified with
1883 @code{long long}.  (This corresponds to the @samp{L} type modifier.)
1885 @comment printf.h
1886 @comment GNU
1887 @item PA_FLAG_LONG_DOUBLE
1888 This is a synonym for @code{PA_FLAG_LONG_LONG}, used by convention with
1889 a base type of @code{PA_DOUBLE} to indicate a type of @code{long double}.
1890 @end vtable
1892 @ifinfo
1893 For an example of using these facilities, see @ref{Example of Parsing}.
1894 @end ifinfo
1896 @node Example of Parsing
1897 @subsection Example of Parsing a Template String
1899 Here is an example of decoding argument types for a format string.  We
1900 assume this is part of an interpreter which contains arguments of type
1901 @code{NUMBER}, @code{CHAR}, @code{STRING} and @code{STRUCTURE} (and
1902 perhaps others which are not valid here).
1904 @smallexample
1905 /* @r{Test whether the @var{nargs} specified objects}
1906    @r{in the vector @var{args} are valid}
1907    @r{for the format string @var{format}:}
1908    @r{if so, return 1.}
1909    @r{If not, return 0 after printing an error message.}  */
1912 validate_args (char *format, int nargs, OBJECT *args)
1914   int *argtypes;
1915   int nwanted;
1917   /* @r{Get the information about the arguments.}
1918      @r{Each conversion specification must be at least two characters}
1919      @r{long, so there cannot be more specifications than half the}
1920      @r{length of the string.}  */
1922   argtypes = (int *) alloca (strlen (format) / 2 * sizeof (int));
1923   nwanted = parse_printf_format (string, nelts, argtypes);
1925   /* @r{Check the number of arguments.}  */
1926   if (nwanted > nargs)
1927     @{
1928       error ("too few arguments (at least %d required)", nwanted);
1929       return 0;
1930     @}
1932   /* @r{Check the C type wanted for each argument}
1933      @r{and see if the object given is suitable.}  */
1934   for (i = 0; i < nwanted; i++)
1935     @{
1936       int wanted;
1938       if (argtypes[i] & PA_FLAG_PTR)
1939         wanted = STRUCTURE;
1940       else
1941         switch (argtypes[i] & ~PA_FLAG_MASK)
1942           @{
1943           case PA_INT:
1944           case PA_FLOAT:
1945           case PA_DOUBLE:
1946             wanted = NUMBER;
1947             break;
1948           case PA_CHAR:
1949             wanted = CHAR;
1950             break;
1951           case PA_STRING:
1952             wanted = STRING;
1953             break;
1954           case PA_POINTER:
1955             wanted = STRUCTURE;
1956             break;
1957           @}
1958       if (TYPE (args[i]) != wanted)
1959         @{
1960           error ("type mismatch for arg number %d", i);
1961           return 0;
1962         @}
1963     @}
1964   return 1;
1966 @end smallexample
1968 @node Customizing Printf
1969 @section Customizing @code{printf}
1970 @cindex customizing @code{printf}
1971 @cindex defining new @code{printf} conversions
1972 @cindex extending @code{printf}
1974 The GNU C library lets you define your own custom conversion specifiers
1975 for @code{printf} template strings, to teach @code{printf} clever ways
1976 to print the important data structures of your program.
1978 The way you do this is by registering the conversion with the function
1979 @code{register_printf_function}; see @ref{Registering New Conversions}.
1980 One of the arguments you pass to this function is a pointer to a handler
1981 function that produces the actual output; see @ref{Defining the Output
1982 Handler}, for information on how to write this function.
1984 You can also install a function that just returns information about the
1985 number and type of arguments expected by the conversion specifier.
1986 @xref{Parsing a Template String}, for information about this.
1988 The facilities of this section are declared in the header file
1989 @file{printf.h}.
1991 @menu
1992 * Registering New Conversions::         Using @code{register_printf_function}
1993                                          to register a new output conversion.
1994 * Conversion Specifier Options::        The handler must be able to get
1995                                          the options specified in the
1996                                          template when it is called.
1997 * Defining the Output Handler::         Defining the handler and arginfo
1998                                          functions that are passed as arguments
1999                                          to @code{register_printf_function}.
2000 * Printf Extension Example::            How to define a @code{printf}
2001                                          handler function.
2002 * Predefined Printf Handlers::          Predefined @code{printf} handlers.
2003 @end menu
2005 @strong{Portability Note:} The ability to extend the syntax of
2006 @code{printf} template strings is a GNU extension.  ISO standard C has
2007 nothing similar.
2009 @node Registering New Conversions
2010 @subsection Registering New Conversions
2012 The function to register a new output conversion is
2013 @code{register_printf_function}, declared in @file{printf.h}.
2014 @pindex printf.h
2016 @comment printf.h
2017 @comment GNU
2018 @deftypefun int register_printf_function (int @var{spec}, printf_function @var{handler-function}, printf_arginfo_function @var{arginfo-function})
2019 This function defines the conversion specifier character @var{spec}.
2020 Thus, if @var{spec} is @code{'z'}, it defines the conversion @samp{%z}.
2021 You can redefine the built-in conversions like @samp{%s}, but flag
2022 characters like @samp{#} and type modifiers like @samp{l} can never be
2023 used as conversions; calling @code{register_printf_function} for those
2024 characters has no effect.
2026 The @var{handler-function} is the function called by @code{printf} and
2027 friends when this conversion appears in a template string.
2028 @xref{Defining the Output Handler}, for information about how to define
2029 a function to pass as this argument.  If you specify a null pointer, any
2030 existing handler function for @var{spec} is removed.
2032 The @var{arginfo-function} is the function called by
2033 @code{parse_printf_format} when this conversion appears in a
2034 template string.  @xref{Parsing a Template String}, for information
2035 about this.
2037 @c The following is not true anymore.  The `parse_printf_format' function
2038 @c is now also called from `vfprintf' via `parse_one_spec'.
2039 @c --drepper@gnu, 1996/11/14
2041 @c Normally, you install both functions for a conversion at the same time,
2042 @c but if you are never going to call @code{parse_printf_format}, you do
2043 @c not need to define an arginfo function.
2045 @strong{Attention:} In the GNU C library version before 2.0 the
2046 @var{arginfo-function} function did not need to be installed unless
2047 the user uses the @code{parse_printf_format} function.  This changed.
2048 Now a call to any of the @code{printf} functions will call this
2049 function when this format specifier appears in the format string.
2051 The return value is @code{0} on success, and @code{-1} on failure
2052 (which occurs if @var{spec} is out of range).
2054 You can redefine the standard output conversions, but this is probably
2055 not a good idea because of the potential for confusion.  Library routines
2056 written by other people could break if you do this.
2057 @end deftypefun
2059 @node Conversion Specifier Options
2060 @subsection Conversion Specifier Options
2062 If you define a meaning for @samp{%A}, what if the template contains
2063 @samp{%+23A} or @samp{%-#A}?  To implement a sensible meaning for these,
2064 the handler when called needs to be able to get the options specified in
2065 the template.
2067 Both the @var{handler-function} and @var{arginfo-function} accept an
2068 argument that points to a @code{struct printf_info}, which contains
2069 information about the options appearing in an instance of the conversion
2070 specifier.  This data type is declared in the header file
2071 @file{printf.h}.
2072 @pindex printf.h
2074 @comment printf.h
2075 @comment GNU
2076 @deftp {Type} {struct printf_info}
2077 This structure is used to pass information about the options appearing
2078 in an instance of a conversion specifier in a @code{printf} template
2079 string to the handler and arginfo functions for that specifier.  It
2080 contains the following members:
2082 @table @code
2083 @item int prec
2084 This is the precision specified.  The value is @code{-1} if no precision
2085 was specified.  If the precision was given as @samp{*}, the
2086 @code{printf_info} structure passed to the handler function contains the
2087 actual value retrieved from the argument list.  But the structure passed
2088 to the arginfo function contains a value of @code{INT_MIN}, since the
2089 actual value is not known.
2091 @item int width
2092 This is the minimum field width specified.  The value is @code{0} if no
2093 width was specified.  If the field width was given as @samp{*}, the
2094 @code{printf_info} structure passed to the handler function contains the
2095 actual value retrieved from the argument list.  But the structure passed
2096 to the arginfo function contains a value of @code{INT_MIN}, since the
2097 actual value is not known.
2099 @item wchar_t spec
2100 This is the conversion specifier character specified.  It's stored in
2101 the structure so that you can register the same handler function for
2102 multiple characters, but still have a way to tell them apart when the
2103 handler function is called.
2105 @item unsigned int is_long_double
2106 This is a boolean that is true if the @samp{L}, @samp{ll}, or @samp{q}
2107 type modifier was specified.  For integer conversions, this indicates
2108 @code{long long int}, as opposed to @code{long double} for floating
2109 point conversions.
2111 @item unsigned int is_short
2112 This is a boolean that is true if the @samp{h} type modifier was specified.
2114 @item unsigned int is_long
2115 This is a boolean that is true if the @samp{l} type modifier was specified.
2117 @item unsigned int alt
2118 This is a boolean that is true if the @samp{#} flag was specified.
2120 @item unsigned int space
2121 This is a boolean that is true if the @samp{ } flag was specified.
2123 @item unsigned int left
2124 This is a boolean that is true if the @samp{-} flag was specified.
2126 @item unsigned int showsign
2127 This is a boolean that is true if the @samp{+} flag was specified.
2129 @item unsigned int group
2130 This is a boolean that is true if the @samp{'} flag was specified.
2132 @item unsigned int extra
2133 This flag has a special meaning depending on the context.  It could
2134 be used freely by the user-defined handlers but when called from
2135 the @code{printf} function this variable always contains the value
2136 @code{0}.
2138 @item wchar_t pad
2139 This is the character to use for padding the output to the minimum field
2140 width.  The value is @code{'0'} if the @samp{0} flag was specified, and
2141 @code{' '} otherwise.
2142 @end table
2143 @end deftp
2146 @node Defining the Output Handler
2147 @subsection Defining the Output Handler
2149 Now let's look at how to define the handler and arginfo functions
2150 which are passed as arguments to @code{register_printf_function}.
2152 @strong{Compatibility Note:} The interface change in the GNU libc
2153 version 2.0.  Previously the third argument was of type
2154 @code{va_list *}.
2156 You should define your handler functions with a prototype like:
2158 @smallexample
2159 int @var{function} (FILE *stream, const struct printf_info *info,
2160                     const void *const *args)
2161 @end smallexample
2163 The @var{stream} argument passed to the handler function is the stream to
2164 which it should write output.
2166 The @var{info} argument is a pointer to a structure that contains
2167 information about the various options that were included with the
2168 conversion in the template string.  You should not modify this structure
2169 inside your handler function.  @xref{Conversion Specifier Options}, for
2170 a description of this data structure.
2172 @c The following changes some time back.  --drepper@gnu, 1996/11/14
2174 @c The @code{ap_pointer} argument is used to pass the tail of the variable
2175 @c argument list containing the values to be printed to your handler.
2176 @c Unlike most other functions that can be passed an explicit variable
2177 @c argument list, this is a @emph{pointer} to a @code{va_list}, rather than
2178 @c the @code{va_list} itself.  Thus, you should fetch arguments by
2179 @c means of @code{va_arg (*ap_pointer, @var{type})}.
2181 @c (Passing a pointer here allows the function that calls your handler
2182 @c function to update its own @code{va_list} variable to account for the
2183 @c arguments that your handler processes.  @xref{Variadic Functions}.)
2185 The @var{args} is a vector of pointers to the arguments data.
2186 The number of arguments were determined by calling the argument
2187 information function provided by the user.
2189 Your handler function should return a value just like @code{printf}
2190 does: it should return the number of characters it has written, or a
2191 negative value to indicate an error.
2193 @comment printf.h
2194 @comment GNU
2195 @deftp {Data Type} printf_function
2196 This is the data type that a handler function should have.
2197 @end deftp
2199 If you are going to use @w{@code{parse_printf_format}} in your
2200 application, you must also define a function to pass as the
2201 @var{arginfo-function} argument for each new conversion you install with
2202 @code{register_printf_function}.
2204 You have to define these functions with a prototype like:
2206 @smallexample
2207 int @var{function} (const struct printf_info *info,
2208                     size_t n, int *argtypes)
2209 @end smallexample
2211 The return value from the function should be the number of arguments the
2212 conversion expects.  The function should also fill in no more than
2213 @var{n} elements of the @var{argtypes} array with information about the
2214 types of each of these arguments.  This information is encoded using the
2215 various @samp{PA_} macros.  (You will notice that this is the same
2216 calling convention @code{parse_printf_format} itself uses.)
2218 @comment printf.h
2219 @comment GNU
2220 @deftp {Data Type} printf_arginfo_function
2221 This type is used to describe functions that return information about
2222 the number and type of arguments used by a conversion specifier.
2223 @end deftp
2225 @node Printf Extension Example
2226 @subsection @code{printf} Extension Example
2228 Here is an example showing how to define a @code{printf} handler function.
2229 This program defines a data structure called a @code{Widget} and
2230 defines the @samp{%W} conversion to print information about @w{@code{Widget *}}
2231 arguments, including the pointer value and the name stored in the data
2232 structure.  The @samp{%W} conversion supports the minimum field width and
2233 left-justification options, but ignores everything else.
2235 @smallexample
2236 @include rprintf.c.texi
2237 @end smallexample
2239 The output produced by this program looks like:
2241 @smallexample
2242 |<Widget 0xffeffb7c: mywidget>|
2243 |      <Widget 0xffeffb7c: mywidget>|
2244 |<Widget 0xffeffb7c: mywidget>      |
2245 @end smallexample
2247 @node Predefined Printf Handlers
2248 @subsection Predefined @code{printf} Handlers
2250 The GNU libc also contains a concrete and useful application of the
2251 @code{printf} handler extension.  There are two functions available
2252 which implement a special way to print floating-point numbers.
2254 @comment printf.h
2255 @comment GNU
2256 @deftypefun int printf_size (FILE *@var{fp}, const struct printf_info *@var{info}, const void *const *@var{args})
2257 Print a given floating point number as for the format @code{%f} except
2258 that there is a postfix character indicating the divisor for the
2259 number to make this less than 1000.  There are two possible divisors:
2260 powers of 1024 or powers to 1000.  Which one is used depends on the
2261 format character specified while registered this handler.  If the
2262 character is of lower case, 1024 is used.  For upper case characters,
2263 1000 is used.
2265 The postfix tag corresponds to bytes, kilobytes, megabytes, gigabytes,
2266 etc.  The full table is:
2268 @ifinfo
2269 @multitable @hsep @vsep {' '} {2^10 (1024)} {zetta} {Upper} {10^24 (1000)}
2270 @item low @tab Multiplier  @tab From  @tab Upper @tab Multiplier
2271 @item ' ' @tab 1           @tab       @tab ' '   @tab 1
2272 @item k   @tab 2^10 (1024) @tab kilo  @tab K     @tab 10^3 (1000)
2273 @item m   @tab 2^20        @tab mega  @tab M     @tab 10^6
2274 @item g   @tab 2^30        @tab giga  @tab G     @tab 10^9
2275 @item t   @tab 2^40        @tab tera  @tab T     @tab 10^12
2276 @item p   @tab 2^50        @tab peta  @tab P     @tab 10^15
2277 @item e   @tab 2^60        @tab exa   @tab E     @tab 10^18
2278 @item z   @tab 2^70        @tab zetta @tab Z     @tab 10^21
2279 @item y   @tab 2^80        @tab yotta @tab Y     @tab 10^24
2280 @end multitable
2281 @end ifinfo
2282 @iftex
2283 @tex
2284 \hbox to\hsize{\hfil\vbox{\offinterlineskip
2285 \hrule
2286 \halign{\strut#& \vrule#\tabskip=1em plus2em& {\tt#}\hfil& \vrule#& #\hfil& \vrule#& #\hfil& \vrule#& {\tt#}\hfil& \vrule#& #\hfil& \vrule#\tabskip=0pt\cr
2287 \noalign{\hrule}
2288 \omit&height2pt&\omit&&\omit&&\omit&&\omit&&\omit&\cr
2289 && \omit low && Multiplier && From && \omit Upper && Multiplier &\cr
2290 \omit&height2pt&\omit&&\omit&&\omit&&\omit&&\omit&\cr
2291 \noalign{\hrule}
2292 && {\tt\char32} &&  1 && && {\tt\char32} && 1 &\cr
2293 && k && $2^{10} = 1024$ && kilo && K && $10^3 = 1000$ &\cr
2294 && m && $2^{20}$ && mega && M && $10^6$ &\cr
2295 && g && $2^{30}$ && giga && G && $10^9$ &\cr
2296 && t && $2^{40}$ && tera && T && $10^{12}$ &\cr
2297 && p && $2^{50}$ && peta && P && $10^{15}$ &\cr
2298 && e && $2^{60}$ && exa && E && $10^{18}$ &\cr
2299 && z && $2^{70}$ && zetta && Z && $10^{21}$ &\cr
2300 && y && $2^{80}$ && yotta && Y && $10^{24}$ &\cr
2301 \noalign{\hrule}}}\hfil}
2302 @end tex
2303 @end iftex
2305 The default precision is 3, i.e., 1024 is printed with a lower-case
2306 format character as if it were @code{%.3fk} and will yield @code{1.000k}.
2307 @end deftypefun
2309 Due to the requirements of @code{register_printf_function} we must also
2310 provide the function which return information about the arguments.
2312 @comment printf.h
2313 @comment GNU
2314 @deftypefun int printf_size_info (const struct printf_info *@var{info}, size_t @var{n}, int *@var{argtypes})
2315 This function will return in @var{argtypes} the information about the
2316 used parameters in the way the @code{vfprintf} implementation expects
2317 it.  The format always takes one argument.
2318 @end deftypefun
2320 To use these functions both functions must be registered with a call like
2322 @smallexample
2323 register_printf_function ('B', printf_size, printf_size_info);
2324 @end smallexample
2326 Here we register the functions to print numbers as powers of 1000 since
2327 the format character @code{'B'} is an upper-case character.  If we
2328 would additionally use @code{'b'} in a line like
2330 @smallexample
2331 register_printf_function ('b', printf_size, printf_size_info);
2332 @end smallexample
2334 @noindent
2335 we could also print using power of 1024.  Please note that all what is
2336 different in these both lines in the format specifier.  The
2337 @code{printf_size} function knows about the difference of low and upper
2338 case format specifiers.
2340 The use of @code{'B'} and @code{'b'} is no coincidence.  Rather it is
2341 the preferred way to use this functionality since it is available on
2342 some other systems also available using the format specifiers.
2344 @node Formatted Input
2345 @section Formatted Input
2347 @cindex formatted input from a stream
2348 @cindex reading from a stream, formatted
2349 @cindex format string, for @code{scanf}
2350 @cindex template, for @code{scanf}
2351 The functions described in this section (@code{scanf} and related
2352 functions) provide facilities for formatted input analogous to the
2353 formatted output facilities.  These functions provide a mechanism for
2354 reading arbitrary values under the control of a @dfn{format string} or
2355 @dfn{template string}.
2357 @menu
2358 * Formatted Input Basics::      Some basics to get you started.
2359 * Input Conversion Syntax::     Syntax of conversion specifications.
2360 * Table of Input Conversions::  Summary of input conversions and what they do.
2361 * Numeric Input Conversions::   Details of conversions for reading numbers.
2362 * String Input Conversions::    Details of conversions for reading strings.
2363 * Dynamic String Input::        String conversions that @code{malloc} the buffer.
2364 * Other Input Conversions::     Details of miscellaneous other conversions.
2365 * Formatted Input Functions::   Descriptions of the actual functions.
2366 * Variable Arguments Input::    @code{vscanf} and friends.
2367 @end menu
2369 @node Formatted Input Basics
2370 @subsection Formatted Input Basics
2372 Calls to @code{scanf} are superficially similar to calls to
2373 @code{printf} in that arbitrary arguments are read under the control of
2374 a template string.  While the syntax of the conversion specifications in
2375 the template is very similar to that for @code{printf}, the
2376 interpretation of the template is oriented more towards free-format
2377 input and simple pattern matching, rather than fixed-field formatting.
2378 For example, most @code{scanf} conversions skip over any amount of
2379 ``white space'' (including spaces, tabs, and newlines) in the input
2380 file, and there is no concept of precision for the numeric input
2381 conversions as there is for the corresponding output conversions.
2382 Ordinarily, non-whitespace characters in the template are expected to
2383 match characters in the input stream exactly, but a matching failure is
2384 distinct from an input error on the stream.
2385 @cindex conversion specifications (@code{scanf})
2387 Another area of difference between @code{scanf} and @code{printf} is
2388 that you must remember to supply pointers rather than immediate values
2389 as the optional arguments to @code{scanf}; the values that are read are
2390 stored in the objects that the pointers point to.  Even experienced
2391 programmers tend to forget this occasionally, so if your program is
2392 getting strange errors that seem to be related to @code{scanf}, you
2393 might want to double-check this.
2395 When a @dfn{matching failure} occurs, @code{scanf} returns immediately,
2396 leaving the first non-matching character as the next character to be
2397 read from the stream.  The normal return value from @code{scanf} is the
2398 number of values that were assigned, so you can use this to determine if
2399 a matching error happened before all the expected values were read.
2400 @cindex matching failure, in @code{scanf}
2402 The @code{scanf} function is typically used for things like reading in
2403 the contents of tables.  For example, here is a function that uses
2404 @code{scanf} to initialize an array of @code{double}:
2406 @smallexample
2407 void
2408 readarray (double *array, int n)
2410   int i;
2411   for (i=0; i<n; i++)
2412     if (scanf (" %lf", &(array[i])) != 1)
2413       invalid_input_error ();
2415 @end smallexample
2417 The formatted input functions are not used as frequently as the
2418 formatted output functions.  Partly, this is because it takes some care
2419 to use them properly.  Another reason is that it is difficult to recover
2420 from a matching error.
2422 If you are trying to read input that doesn't match a single, fixed
2423 pattern, you may be better off using a tool such as Flex to generate a
2424 lexical scanner, or Bison to generate a parser, rather than using
2425 @code{scanf}.  For more information about these tools, see @ref{, , ,
2426 flex.info, Flex: The Lexical Scanner Generator}, and @ref{, , ,
2427 bison.info, The Bison Reference Manual}.
2429 @node Input Conversion Syntax
2430 @subsection Input Conversion Syntax
2432 A @code{scanf} template string is a string that contains ordinary
2433 multibyte characters interspersed with conversion specifications that
2434 start with @samp{%}.
2436 Any whitespace character (as defined by the @code{isspace} function;
2437 @pxref{Classification of Characters}) in the template causes any number
2438 of whitespace characters in the input stream to be read and discarded.
2439 The whitespace characters that are matched need not be exactly the same
2440 whitespace characters that appear in the template string.  For example,
2441 write @samp{ , } in the template to recognize a comma with optional
2442 whitespace before and after.
2444 Other characters in the template string that are not part of conversion
2445 specifications must match characters in the input stream exactly; if
2446 this is not the case, a matching failure occurs.
2448 The conversion specifications in a @code{scanf} template string
2449 have the general form:
2451 @smallexample
2452 % @var{flags} @var{width} @var{type} @var{conversion}
2453 @end smallexample
2455 In more detail, an input conversion specification consists of an initial
2456 @samp{%} character followed in sequence by:
2458 @itemize @bullet
2459 @item
2460 An optional @dfn{flag character} @samp{*}, which says to ignore the text
2461 read for this specification.  When @code{scanf} finds a conversion
2462 specification that uses this flag, it reads input as directed by the
2463 rest of the conversion specification, but it discards this input, does
2464 not use a pointer argument, and does not increment the count of
2465 successful assignments.
2466 @cindex flag character (@code{scanf})
2468 @item
2469 An optional flag character @samp{a} (valid with string conversions only)
2470 which requests allocation of a buffer long enough to store the string in.
2471 (This is a GNU extension.)
2472 @xref{Dynamic String Input}.
2474 @item
2475 An optional decimal integer that specifies the @dfn{maximum field
2476 width}.  Reading of characters from the input stream stops either when
2477 this maximum is reached or when a non-matching character is found,
2478 whichever happens first.  Most conversions discard initial whitespace
2479 characters (those that don't are explicitly documented), and these
2480 discarded characters don't count towards the maximum field width.
2481 String input conversions store a null character to mark the end of the
2482 input; the maximum field width does not include this terminator.
2483 @cindex maximum field width (@code{scanf})
2485 @item
2486 An optional @dfn{type modifier character}.  For example, you can
2487 specify a type modifier of @samp{l} with integer conversions such as
2488 @samp{%d} to specify that the argument is a pointer to a @code{long int}
2489 rather than a pointer to an @code{int}.
2490 @cindex type modifier character (@code{scanf})
2492 @item
2493 A character that specifies the conversion to be applied.
2494 @end itemize
2496 The exact options that are permitted and how they are interpreted vary
2497 between the different conversion specifiers.  See the descriptions of the
2498 individual conversions for information about the particular options that
2499 they allow.
2501 With the @samp{-Wformat} option, the GNU C compiler checks calls to
2502 @code{scanf} and related functions.  It examines the format string and
2503 verifies that the correct number and types of arguments are supplied.
2504 There is also a GNU C syntax to tell the compiler that a function you
2505 write uses a @code{scanf}-style format string.
2506 @xref{Function Attributes, , Declaring Attributes of Functions,
2507 gcc.info, Using GNU CC}, for more information.
2509 @node Table of Input Conversions
2510 @subsection Table of Input Conversions
2511 @cindex input conversions, for @code{scanf}
2513 Here is a table that summarizes the various conversion specifications:
2515 @table @asis
2516 @item @samp{%d}
2517 Matches an optionally signed integer written in decimal.  @xref{Numeric
2518 Input Conversions}.
2520 @item @samp{%i}
2521 Matches an optionally signed integer in any of the formats that the C
2522 language defines for specifying an integer constant.  @xref{Numeric
2523 Input Conversions}.
2525 @item @samp{%o}
2526 Matches an unsigned integer written in octal radix.
2527 @xref{Numeric Input Conversions}.
2529 @item @samp{%u}
2530 Matches an unsigned integer written in decimal radix.
2531 @xref{Numeric Input Conversions}.
2533 @item @samp{%x}, @samp{%X}
2534 Matches an unsigned integer written in hexadecimal radix.
2535 @xref{Numeric Input Conversions}.
2537 @item @samp{%e}, @samp{%f}, @samp{%g}, @samp{%E}, @samp{%G}
2538 Matches an optionally signed floating-point number.  @xref{Numeric Input
2539 Conversions}.
2541 @item @samp{%s}
2542 Matches a string containing only non-whitespace characters.
2543 @xref{String Input Conversions}.
2545 @item @samp{%[}
2546 Matches a string of characters that belong to a specified set.
2547 @xref{String Input Conversions}.
2549 @item @samp{%c}
2550 Matches a string of one or more characters; the number of characters
2551 read is controlled by the maximum field width given for the conversion.
2552 @xref{String Input Conversions}.
2554 @item @samp{%p}
2555 Matches a pointer value in the same implementation-defined format used
2556 by the @samp{%p} output conversion for @code{printf}.  @xref{Other Input
2557 Conversions}.
2559 @item @samp{%n}
2560 This conversion doesn't read any characters; it records the number of
2561 characters read so far by this call.  @xref{Other Input Conversions}.
2563 @item @samp{%%}
2564 This matches a literal @samp{%} character in the input stream.  No
2565 corresponding argument is used.  @xref{Other Input Conversions}.
2566 @end table
2568 If the syntax of a conversion specification is invalid, the behavior is
2569 undefined.  If there aren't enough function arguments provided to supply
2570 addresses for all the conversion specifications in the template strings
2571 that perform assignments, or if the arguments are not of the correct
2572 types, the behavior is also undefined.  On the other hand, extra
2573 arguments are simply ignored.
2575 @node Numeric Input Conversions
2576 @subsection Numeric Input Conversions
2578 This section describes the @code{scanf} conversions for reading numeric
2579 values.
2581 The @samp{%d} conversion matches an optionally signed integer in decimal
2582 radix.  The syntax that is recognized is the same as that for the
2583 @code{strtol} function (@pxref{Parsing of Integers}) with the value
2584 @code{10} for the @var{base} argument.
2586 The @samp{%i} conversion matches an optionally signed integer in any of
2587 the formats that the C language defines for specifying an integer
2588 constant.  The syntax that is recognized is the same as that for the
2589 @code{strtol} function (@pxref{Parsing of Integers}) with the value
2590 @code{0} for the @var{base} argument.  (You can print integers in this
2591 syntax with @code{printf} by using the @samp{#} flag character with the
2592 @samp{%x}, @samp{%o}, or @samp{%d} conversion.  @xref{Integer Conversions}.)
2594 For example, any of the strings @samp{10}, @samp{0xa}, or @samp{012}
2595 could be read in as integers under the @samp{%i} conversion.  Each of
2596 these specifies a number with decimal value @code{10}.
2598 The @samp{%o}, @samp{%u}, and @samp{%x} conversions match unsigned
2599 integers in octal, decimal, and hexadecimal radices, respectively.  The
2600 syntax that is recognized is the same as that for the @code{strtoul}
2601 function (@pxref{Parsing of Integers}) with the appropriate value
2602 (@code{8}, @code{10}, or @code{16}) for the @var{base} argument.
2604 The @samp{%X} conversion is identical to the @samp{%x} conversion.  They
2605 both permit either uppercase or lowercase letters to be used as digits.
2607 The default type of the corresponding argument for the @code{%d} and
2608 @code{%i} conversions is @code{int *}, and @code{unsigned int *} for the
2609 other integer conversions.  You can use the following type modifiers to
2610 specify other sizes of integer:
2612 @table @samp
2613 @item hh
2614 Specifies that the argument is a @code{signed char *} or @code{unsigned
2615 char *}.
2617 @item h
2618 Specifies that the argument is a @code{short int *} or @code{unsigned
2619 short int *}.
2621 @item l
2622 Specifies that the argument is a @code{long int *} or @code{unsigned
2623 long int *}.  Two @samp{l} characters is like the @samp{L} modifier, below.
2625 @need 100
2626 @item ll
2627 @itemx L
2628 @itemx q
2629 Specifies that the argument is a @code{long long int *} or @code{unsigned long long int *}.  (The @code{long long} type is an extension supported by the
2630 GNU C compiler.  For systems that don't provide extra-long integers, this
2631 is the same as @code{long int}.)
2633 The @samp{q} modifier is another name for the same thing, which comes
2634 from 4.4 BSD; a @w{@code{long long int}} is sometimes called a ``quad''
2635 @code{int}.
2636 @end table
2638 All of the @samp{%e}, @samp{%f}, @samp{%g}, @samp{%E}, and @samp{%G}
2639 input conversions are interchangeable.  They all match an optionally
2640 signed floating point number, in the same syntax as for the
2641 @code{strtod} function (@pxref{Parsing of Floats}).
2643 For the floating-point input conversions, the default argument type is
2644 @code{float *}.  (This is different from the corresponding output
2645 conversions, where the default type is @code{double}; remember that
2646 @code{float} arguments to @code{printf} are converted to @code{double}
2647 by the default argument promotions, but @code{float *} arguments are
2648 not promoted to @code{double *}.)  You can specify other sizes of float
2649 using these type modifiers:
2651 @table @samp
2652 @item l
2653 Specifies that the argument is of type @code{double *}.
2655 @item L
2656 Specifies that the argument is of type @code{long double *}.
2657 @end table
2659 For all the above number parsing formats there is an additional optional
2660 flag @samp{'}.  When this flag is given the @code{scanf} function
2661 expects the number represented in the input string to be formatted
2662 according to the grouping rules of the currently selected locale
2663 (@pxref{General Numeric}).
2665 If the @code{"C"} or @code{"POSIX"} locale is selected there is no
2666 difference.  But for a locale which specifies values for the appropriate
2667 fields in the locale the input must have the correct form in the input.
2668 Otherwise the longest prefix with a correct form is processed.
2670 @node String Input Conversions
2671 @subsection String Input Conversions
2673 This section describes the @code{scanf} input conversions for reading
2674 string and character values: @samp{%s}, @samp{%[}, and @samp{%c}.
2676 You have two options for how to receive the input from these
2677 conversions:
2679 @itemize @bullet
2680 @item
2681 Provide a buffer to store it in.  This is the default.  You
2682 should provide an argument of type @code{char *}.
2684 @strong{Warning:} To make a robust program, you must make sure that the
2685 input (plus its terminating null) cannot possibly exceed the size of the
2686 buffer you provide.  In general, the only way to do this is to specify a
2687 maximum field width one less than the buffer size.  @strong{If you
2688 provide the buffer, always specify a maximum field width to prevent
2689 overflow.}
2691 @item
2692 Ask @code{scanf} to allocate a big enough buffer, by specifying the
2693 @samp{a} flag character.  This is a GNU extension.  You should provide
2694 an argument of type @code{char **} for the buffer address to be stored
2695 in.  @xref{Dynamic String Input}.
2696 @end itemize
2698 The @samp{%c} conversion is the simplest: it matches a fixed number of
2699 characters, always.  The maximum field with says how many characters to
2700 read; if you don't specify the maximum, the default is 1.  This
2701 conversion doesn't append a null character to the end of the text it
2702 reads.  It also does not skip over initial whitespace characters.  It
2703 reads precisely the next @var{n} characters, and fails if it cannot get
2704 that many.  Since there is always a maximum field width with @samp{%c}
2705 (whether specified, or 1 by default), you can always prevent overflow by
2706 making the buffer long enough.
2708 The @samp{%s} conversion matches a string of non-whitespace characters.
2709 It skips and discards initial whitespace, but stops when it encounters
2710 more whitespace after having read something.  It stores a null character
2711 at the end of the text that it reads.
2713 For example, reading the input:
2715 @smallexample
2716  hello, world
2717 @end smallexample
2719 @noindent
2720 with the conversion @samp{%10c} produces @code{" hello, wo"}, but
2721 reading the same input with the conversion @samp{%10s} produces
2722 @code{"hello,"}.
2724 @strong{Warning:} If you do not specify a field width for @samp{%s},
2725 then the number of characters read is limited only by where the next
2726 whitespace character appears.  This almost certainly means that invalid
2727 input can make your program crash---which is a bug.
2729 To read in characters that belong to an arbitrary set of your choice,
2730 use the @samp{%[} conversion.  You specify the set between the @samp{[}
2731 character and a following @samp{]} character, using the same syntax used
2732 in regular expressions.  As special cases:
2734 @itemize @bullet
2735 @item
2736 A literal @samp{]} character can be specified as the first character
2737 of the set.
2739 @item
2740 An embedded @samp{-} character (that is, one that is not the first or
2741 last character of the set) is used to specify a range of characters.
2743 @item
2744 If a caret character @samp{^} immediately follows the initial @samp{[},
2745 then the set of allowed input characters is the everything @emph{except}
2746 the characters listed.
2747 @end itemize
2749 The @samp{%[} conversion does not skip over initial whitespace
2750 characters.
2752 Here are some examples of @samp{%[} conversions and what they mean:
2754 @table @samp
2755 @item %25[1234567890]
2756 Matches a string of up to 25 digits.
2758 @item %25[][]
2759 Matches a string of up to 25 square brackets.
2761 @item %25[^ \f\n\r\t\v]
2762 Matches a string up to 25 characters long that doesn't contain any of
2763 the standard whitespace characters.  This is slightly different from
2764 @samp{%s}, because if the input begins with a whitespace character,
2765 @samp{%[} reports a matching failure while @samp{%s} simply discards the
2766 initial whitespace.
2768 @item %25[a-z]
2769 Matches up to 25 lowercase characters.
2770 @end table
2772 One more reminder: the @samp{%s} and @samp{%[} conversions are
2773 @strong{dangerous} if you don't specify a maximum width or use the
2774 @samp{a} flag, because input too long would overflow whatever buffer you
2775 have provided for it.  No matter how long your buffer is, a user could
2776 supply input that is longer.  A well-written program reports invalid
2777 input with a comprehensible error message, not with a crash.
2779 @node Dynamic String Input
2780 @subsection Dynamically Allocating String Conversions
2782 A GNU extension to formatted input lets you safely read a string with no
2783 maximum size.  Using this feature, you don't supply a buffer; instead,
2784 @code{scanf} allocates a buffer big enough to hold the data and gives
2785 you its address.  To use this feature, write @samp{a} as a flag
2786 character, as in @samp{%as} or @samp{%a[0-9a-z]}.
2788 The pointer argument you supply for where to store the input should have
2789 type @code{char **}.  The @code{scanf} function allocates a buffer and
2790 stores its address in the word that the argument points to.  You should
2791 free the buffer with @code{free} when you no longer need it.
2793 Here is an example of using the @samp{a} flag with the @samp{%[@dots{}]}
2794 conversion specification to read a ``variable assignment'' of the form
2795 @samp{@var{variable} = @var{value}}.
2797 @smallexample
2799   char *variable, *value;
2801   if (2 > scanf ("%a[a-zA-Z0-9] = %a[^\n]\n",
2802                  &variable, &value))
2803     @{
2804       invalid_input_error ();
2805       return 0;
2806     @}
2808   @dots{}
2810 @end smallexample
2812 @node Other Input Conversions
2813 @subsection Other Input Conversions
2815 This section describes the miscellaneous input conversions.
2817 The @samp{%p} conversion is used to read a pointer value.  It recognizes
2818 the same syntax as is used by the @samp{%p} output conversion for
2819 @code{printf} (@pxref{Other Output Conversions}); that is, a hexadecimal
2820 number just as the @samp{%x} conversion accepts.  The corresponding
2821 argument should be of type @code{void **}; that is, the address of a
2822 place to store a pointer.
2824 The resulting pointer value is not guaranteed to be valid if it was not
2825 originally written during the same program execution that reads it in.
2827 The @samp{%n} conversion produces the number of characters read so far
2828 by this call.  The corresponding argument should be of type @code{int *}.
2829 This conversion works in the same way as the @samp{%n} conversion for
2830 @code{printf}; see @ref{Other Output Conversions}, for an example.
2832 The @samp{%n} conversion is the only mechanism for determining the
2833 success of literal matches or conversions with suppressed assignments.
2834 If the @samp{%n} follows the locus of a matching failure, then no value
2835 is stored for it since @code{scanf} returns before processing the
2836 @samp{%n}.  If you store @code{-1} in that argument slot before calling
2837 @code{scanf}, the presence of @code{-1} after @code{scanf} indicates an
2838 error occurred before the @samp{%n} was reached.
2840 Finally, the @samp{%%} conversion matches a literal @samp{%} character
2841 in the input stream, without using an argument.  This conversion does
2842 not permit any flags, field width, or type modifier to be specified.
2844 @node Formatted Input Functions
2845 @subsection Formatted Input Functions
2847 Here are the descriptions of the functions for performing formatted
2848 input.
2849 Prototypes for these functions are in the header file @file{stdio.h}.
2850 @pindex stdio.h
2852 @comment stdio.h
2853 @comment ISO
2854 @deftypefun int scanf (const char *@var{template}, @dots{})
2855 The @code{scanf} function reads formatted input from the stream
2856 @code{stdin} under the control of the template string @var{template}.
2857 The optional arguments are pointers to the places which receive the
2858 resulting values.
2860 The return value is normally the number of successful assignments.  If
2861 an end-of-file condition is detected before any matches are performed
2862 (including matches against whitespace and literal characters in the
2863 template), then @code{EOF} is returned.
2864 @end deftypefun
2866 @comment stdio.h
2867 @comment ISO
2868 @deftypefun int fscanf (FILE *@var{stream}, const char *@var{template}, @dots{})
2869 This function is just like @code{scanf}, except that the input is read
2870 from the stream @var{stream} instead of @code{stdin}.
2871 @end deftypefun
2873 @comment stdio.h
2874 @comment ISO
2875 @deftypefun int sscanf (const char *@var{s}, const char *@var{template}, @dots{})
2876 This is like @code{scanf}, except that the characters are taken from the
2877 null-terminated string @var{s} instead of from a stream.  Reaching the
2878 end of the string is treated as an end-of-file condition.
2880 The behavior of this function is undefined if copying takes place
2881 between objects that overlap---for example, if @var{s} is also given
2882 as an argument to receive a string read under control of the @samp{%s}
2883 conversion.
2884 @end deftypefun
2886 @node Variable Arguments Input
2887 @subsection Variable Arguments Input Functions
2889 The functions @code{vscanf} and friends are provided so that you can
2890 define your own variadic @code{scanf}-like functions that make use of
2891 the same internals as the built-in formatted output functions.
2892 These functions are analogous to the @code{vprintf} series of output
2893 functions.  @xref{Variable Arguments Output}, for important
2894 information on how to use them.
2896 @strong{Portability Note:} The functions listed in this section are GNU
2897 extensions.
2899 @comment stdio.h
2900 @comment GNU
2901 @deftypefun int vscanf (const char *@var{template}, va_list @var{ap})
2902 This function is similar to @code{scanf} except that, instead of taking
2903 a variable number of arguments directly, it takes an argument list
2904 pointer @var{ap} of type @code{va_list} (@pxref{Variadic Functions}).
2905 @end deftypefun
2907 @comment stdio.h
2908 @comment GNU
2909 @deftypefun int vfscanf (FILE *@var{stream}, const char *@var{template}, va_list @var{ap})
2910 This is the equivalent of @code{fscanf} with the variable argument list
2911 specified directly as for @code{vscanf}.
2912 @end deftypefun
2914 @comment stdio.h
2915 @comment GNU
2916 @deftypefun int vsscanf (const char *@var{s}, const char *@var{template}, va_list @var{ap})
2917 This is the equivalent of @code{sscanf} with the variable argument list
2918 specified directly as for @code{vscanf}.
2919 @end deftypefun
2921 In GNU C, there is a special construct you can use to let the compiler
2922 know that a function uses a @code{scanf}-style format string.  Then it
2923 can check the number and types of arguments in each call to the
2924 function, and warn you when they do not match the format string.
2925 @xref{Function Attributes, , Declaring Attributes of Functions,
2926 gcc.info, Using GNU CC}, for details.
2928 @node EOF and Errors
2929 @section End-Of-File and Errors
2931 @cindex end of file, on a stream
2932 Many of the functions described in this chapter return the value of the
2933 macro @code{EOF} to indicate unsuccessful completion of the operation.
2934 Since @code{EOF} is used to report both end of file and random errors,
2935 it's often better to use the @code{feof} function to check explicitly
2936 for end of file and @code{ferror} to check for errors.  These functions
2937 check indicators that are part of the internal state of the stream
2938 object, indicators set if the appropriate condition was detected by a
2939 previous I/O operation on that stream.
2941 These symbols are declared in the header file @file{stdio.h}.
2942 @pindex stdio.h
2944 @comment stdio.h
2945 @comment ISO
2946 @deftypevr Macro int EOF
2947 This macro is an integer value that is returned by a number of functions
2948 to indicate an end-of-file condition, or some other error situation.
2949 With the GNU library, @code{EOF} is @code{-1}.  In other libraries, its
2950 value may be some other negative number.
2951 @end deftypevr
2953 @comment stdio.h
2954 @comment ISO
2955 @deftypefun void clearerr (FILE *@var{stream})
2956 This function clears the end-of-file and error indicators for the
2957 stream @var{stream}.
2959 The file positioning functions (@pxref{File Positioning}) also clear the
2960 end-of-file indicator for the stream.
2961 @end deftypefun
2963 @comment stdio.h
2964 @comment ISO
2965 @deftypefun int feof (FILE *@var{stream})
2966 The @code{feof} function returns nonzero if and only if the end-of-file
2967 indicator for the stream @var{stream} is set.
2968 @end deftypefun
2970 @comment stdio.h
2971 @comment ISO
2972 @deftypefun int ferror (FILE *@var{stream})
2973 The @code{ferror} function returns nonzero if and only if the error
2974 indicator for the stream @var{stream} is set, indicating that an error
2975 has occurred on a previous operation on the stream.
2976 @end deftypefun
2978 In addition to setting the error indicator associated with the stream,
2979 the functions that operate on streams also set @code{errno} in the same
2980 way as the corresponding low-level functions that operate on file
2981 descriptors.  For example, all of the functions that perform output to a
2982 stream---such as @code{fputc}, @code{printf}, and @code{fflush}---are
2983 implemented in terms of @code{write}, and all of the @code{errno} error
2984 conditions defined for @code{write} are meaningful for these functions.
2985 For more information about the descriptor-level I/O functions, see
2986 @ref{Low-Level I/O}.
2988 @node Binary Streams
2989 @section Text and Binary Streams
2991 The GNU system and other POSIX-compatible operating systems organize all
2992 files as uniform sequences of characters.  However, some other systems
2993 make a distinction between files containing text and files containing
2994 binary data, and the input and output facilities of @w{ISO C} provide for
2995 this distinction.  This section tells you how to write programs portable
2996 to such systems.
2998 @cindex text stream
2999 @cindex binary stream
3000 When you open a stream, you can specify either a @dfn{text stream} or a
3001 @dfn{binary stream}.  You indicate that you want a binary stream by
3002 specifying the @samp{b} modifier in the @var{opentype} argument to
3003 @code{fopen}; see @ref{Opening Streams}.  Without this
3004 option, @code{fopen} opens the file as a text stream.
3006 Text and binary streams differ in several ways:
3008 @itemize @bullet
3009 @item
3010 The data read from a text stream is divided into @dfn{lines} which are
3011 terminated by newline (@code{'\n'}) characters, while a binary stream is
3012 simply a long series of characters.  A text stream might on some systems
3013 fail to handle lines more than 254 characters long (including the
3014 terminating newline character).
3015 @cindex lines (in a text file)
3017 @item
3018 On some systems, text files can contain only printing characters,
3019 horizontal tab characters, and newlines, and so text streams may not
3020 support other characters.  However, binary streams can handle any
3021 character value.
3023 @item
3024 Space characters that are written immediately preceding a newline
3025 character in a text stream may disappear when the file is read in again.
3027 @item
3028 More generally, there need not be a one-to-one mapping between
3029 characters that are read from or written to a text stream, and the
3030 characters in the actual file.
3031 @end itemize
3033 Since a binary stream is always more capable and more predictable than a
3034 text stream, you might wonder what purpose text streams serve.  Why not
3035 simply always use binary streams?  The answer is that on these operating
3036 systems, text and binary streams use different file formats, and the
3037 only way to read or write ``an ordinary file of text'' that can work
3038 with other text-oriented programs is through a text stream.
3040 In the GNU library, and on all POSIX systems, there is no difference
3041 between text streams and binary streams.  When you open a stream, you
3042 get the same kind of stream regardless of whether you ask for binary.
3043 This stream can handle any file content, and has none of the
3044 restrictions that text streams sometimes have.
3046 @node File Positioning
3047 @section File Positioning
3048 @cindex file positioning on a stream
3049 @cindex positioning a stream
3050 @cindex seeking on a stream
3052 The @dfn{file position} of a stream describes where in the file the
3053 stream is currently reading or writing.  I/O on the stream advances the
3054 file position through the file.  In the GNU system, the file position is
3055 represented as an integer, which counts the number of bytes from the
3056 beginning of the file.  @xref{File Position}.
3058 During I/O to an ordinary disk file, you can change the file position
3059 whenever you wish, so as to read or write any portion of the file.  Some
3060 other kinds of files may also permit this.  Files which support changing
3061 the file position are sometimes referred to as @dfn{random-access}
3062 files.
3064 You can use the functions in this section to examine or modify the file
3065 position indicator associated with a stream.  The symbols listed below
3066 are declared in the header file @file{stdio.h}.
3067 @pindex stdio.h
3069 @comment stdio.h
3070 @comment ISO
3071 @deftypefun {long int} ftell (FILE *@var{stream})
3072 This function returns the current file position of the stream
3073 @var{stream}.
3075 This function can fail if the stream doesn't support file positioning,
3076 or if the file position can't be represented in a @code{long int}, and
3077 possibly for other reasons as well.  If a failure occurs, a value of
3078 @code{-1} is returned.
3079 @end deftypefun
3081 @comment stdio.h
3082 @comment Unix98
3083 @deftypefun off_t ftello (FILE *@var{stream})
3084 The @code{ftello} function is similar to @code{ftell} only it corrects a
3085 problem which the POSIX type system.  In this type system all file
3086 positions are described using values of type @code{off_t} which is not
3087 necessarily of the same size as @code{long int}.  Therefore using
3088 @code{ftell} can lead to problems if the implementation is written on
3089 top of a POSIX compliant lowlevel I/O implementation.
3091 Therefore it is a good idea to prefer @code{ftello} whenever it is
3092 available since its functionality is (if different at all) closer the
3093 underlying definition.
3095 If this function fails it return @code{(off_t) -1}.  This can happen due
3096 to missing support for file positioning or internal errors.  Otherwise
3097 the return value is the current file position.
3099 The function is an extension defined in the Unix Single Specification
3100 version 2.
3101 @end deftypefun
3103 @comment stdio.h
3104 @comment ISO
3105 @deftypefun int fseek (FILE *@var{stream}, long int @var{offset}, int @var{whence})
3106 The @code{fseek} function is used to change the file position of the
3107 stream @var{stream}.  The value of @var{whence} must be one of the
3108 constants @code{SEEK_SET}, @code{SEEK_CUR}, or @code{SEEK_END}, to
3109 indicate whether the @var{offset} is relative to the beginning of the
3110 file, the current file position, or the end of the file, respectively.
3112 This function returns a value of zero if the operation was successful,
3113 and a nonzero value to indicate failure.  A successful call also clears
3114 the end-of-file indicator of @var{stream} and discards any characters
3115 that were ``pushed back'' by the use of @code{ungetc}.
3117 @code{fseek} either flushes any buffered output before setting the file
3118 position or else remembers it so it will be written later in its proper
3119 place in the file.
3120 @end deftypefun
3122 @comment stdio.h
3123 @comment Unix98
3124 @deftypefun int fseeko (FILE *@var{stream}, off_t @var{offset}, int @var{whence})
3125 This function is similar to @code{fseek} but it corrects a problem with
3126 @code{fseek} in a system with POSIX types.  Using a value of type
3127 @code{long int} for the offset is not compatible with POSIX.
3128 @code{fseeko} uses the correct type @code{off_t} for the @var{offset}
3129 parameter.
3131 For this reason it is a good idea to prefer @code{ftello} whenever it is
3132 available since its functionality is (if different at all) closer the
3133 underlying definition.
3135 The functionality and return value is the same as for @code{fseek}.
3137 The function is an extension defined in the Unix Single Specification
3138 version 2.
3139 @end deftypefun
3141 @strong{Portability Note:} In non-POSIX systems, @code{ftell},
3142 @code{ftello}, @code{fseek} and @code{fseeko} might work reliably only
3143 on binary streams.  @xref{Binary Streams}.
3145 The following symbolic constants are defined for use as the @var{whence}
3146 argument to @code{fseek}.  They are also used with the @code{lseek}
3147 function (@pxref{I/O Primitives}) and to specify offsets for file locks
3148 (@pxref{Control Operations}).
3150 @comment stdio.h
3151 @comment ISO
3152 @deftypevr Macro int SEEK_SET
3153 This is an integer constant which, when used as the @var{whence}
3154 argument to the @code{fseek} or @code{fseeko} function, specifies that
3155 the offset provided is relative to the beginning of the file.
3156 @end deftypevr
3158 @comment stdio.h
3159 @comment ISO
3160 @deftypevr Macro int SEEK_CUR
3161 This is an integer constant which, when used as the @var{whence}
3162 argument to the @code{fseek} or @code{fseeko} function, specifies that
3163 the offset provided is relative to the current file position.
3164 @end deftypevr
3166 @comment stdio.h
3167 @comment ISO
3168 @deftypevr Macro int SEEK_END
3169 This is an integer constant which, when used as the @var{whence}
3170 argument to the @code{fseek} or @code{fseeko} function, specifies that
3171 the offset provided is relative to the end of the file.
3172 @end deftypevr
3174 @comment stdio.h
3175 @comment ISO
3176 @deftypefun void rewind (FILE *@var{stream})
3177 The @code{rewind} function positions the stream @var{stream} at the
3178 beginning of the file.  It is equivalent to calling @code{fseek} or
3179 @code{fseeko} on the @var{stream} with an @var{offset} argument of
3180 @code{0L} and a @var{whence} argument of @code{SEEK_SET}, except that
3181 the return value is discarded and the error indicator for the stream is
3182 reset.
3183 @end deftypefun
3185 These three aliases for the @samp{SEEK_@dots{}} constants exist for the
3186 sake of compatibility with older BSD systems.  They are defined in two
3187 different header files: @file{fcntl.h} and @file{sys/file.h}.
3189 @table @code
3190 @comment sys/file.h
3191 @comment BSD
3192 @item L_SET
3193 @vindex L_SET
3194 An alias for @code{SEEK_SET}.
3196 @comment sys/file.h
3197 @comment BSD
3198 @item L_INCR
3199 @vindex L_INCR
3200 An alias for @code{SEEK_CUR}.
3202 @comment sys/file.h
3203 @comment BSD
3204 @item L_XTND
3205 @vindex L_XTND
3206 An alias for @code{SEEK_END}.
3207 @end table
3209 @node Portable Positioning
3210 @section Portable File-Position Functions
3212 On the GNU system, the file position is truly a character count.  You
3213 can specify any character count value as an argument to @code{fseek} or
3214 @code{fseeko} and get reliable results for any random access file.
3215 However, some @w{ISO C} systems do not represent file positions in this
3216 way.
3218 On some systems where text streams truly differ from binary streams, it
3219 is impossible to represent the file position of a text stream as a count
3220 of characters from the beginning of the file.  For example, the file
3221 position on some systems must encode both a record offset within the
3222 file, and a character offset within the record.
3224 As a consequence, if you want your programs to be portable to these
3225 systems, you must observe certain rules:
3227 @itemize @bullet
3228 @item
3229 The value returned from @code{ftell} on a text stream has no predictable
3230 relationship to the number of characters you have read so far.  The only
3231 thing you can rely on is that you can use it subsequently as the
3232 @var{offset} argument to @code{fseek} or @code{fseeko} to move back to
3233 the same file position.
3235 @item
3236 In a call to @code{fseek} or @code{fseeko} on a text stream, either the
3237 @var{offset} must either be zero; or @var{whence} must be
3238 @code{SEEK_SET} and the @var{offset} must be the result of an earlier
3239 call to @code{ftell} on the same stream.
3241 @item
3242 The value of the file position indicator of a text stream is undefined
3243 while there are characters that have been pushed back with @code{ungetc}
3244 that haven't been read or discarded.  @xref{Unreading}.
3245 @end itemize
3247 But even if you observe these rules, you may still have trouble for long
3248 files, because @code{ftell} and @code{fseek} use a @code{long int} value
3249 to represent the file position.  This type may not have room to encode
3250 all the file positions in a large file.  Using the @code{ftello} and
3251 @code{fseeko} functions might help here since the @code{off_t} type is
3252 expected to be able to hold all file position values but this still does
3253 not help to handle additional information which must be associated with
3254 a file position.
3256 So if you do want to support systems with peculiar encodings for the
3257 file positions, it is better to use the functions @code{fgetpos} and
3258 @code{fsetpos} instead.  These functions represent the file position
3259 using the data type @code{fpos_t}, whose internal representation varies
3260 from system to system.
3262 These symbols are declared in the header file @file{stdio.h}.
3263 @pindex stdio.h
3265 @comment stdio.h
3266 @comment ISO
3267 @deftp {Data Type} fpos_t
3268 This is the type of an object that can encode information about the
3269 file position of a stream, for use by the functions @code{fgetpos} and
3270 @code{fsetpos}.
3272 In the GNU system, @code{fpos_t} is equivalent to @code{off_t} or
3273 @code{long int}.  In other systems, it might have a different internal
3274 representation.
3275 @end deftp
3277 @comment stdio.h
3278 @comment ISO
3279 @deftypefun int fgetpos (FILE *@var{stream}, fpos_t *@var{position})
3280 This function stores the value of the file position indicator for the
3281 stream @var{stream} in the @code{fpos_t} object pointed to by
3282 @var{position}.  If successful, @code{fgetpos} returns zero; otherwise
3283 it returns a nonzero value and stores an implementation-defined positive
3284 value in @code{errno}.
3285 @end deftypefun
3287 @comment stdio.h
3288 @comment ISO
3289 @deftypefun int fsetpos (FILE *@var{stream}, const fpos_t @var{position})
3290 This function sets the file position indicator for the stream @var{stream}
3291 to the position @var{position}, which must have been set by a previous
3292 call to @code{fgetpos} on the same stream.  If successful, @code{fsetpos}
3293 clears the end-of-file indicator on the stream, discards any characters
3294 that were ``pushed back'' by the use of @code{ungetc}, and returns a value
3295 of zero.  Otherwise, @code{fsetpos} returns a nonzero value and stores
3296 an implementation-defined positive value in @code{errno}.
3297 @end deftypefun
3299 @node Stream Buffering
3300 @section Stream Buffering
3302 @cindex buffering of streams
3303 Characters that are written to a stream are normally accumulated and
3304 transmitted asynchronously to the file in a block, instead of appearing
3305 as soon as they are output by the application program.  Similarly,
3306 streams often retrieve input from the host environment in blocks rather
3307 than on a character-by-character basis.  This is called @dfn{buffering}.
3309 If you are writing programs that do interactive input and output using
3310 streams, you need to understand how buffering works when you design the
3311 user interface to your program.  Otherwise, you might find that output
3312 (such as progress or prompt messages) doesn't appear when you intended
3313 it to, or other unexpected behavior.
3315 This section deals only with controlling when characters are transmitted
3316 between the stream and the file or device, and @emph{not} with how
3317 things like echoing, flow control, and the like are handled on specific
3318 classes of devices.  For information on common control operations on
3319 terminal devices, see @ref{Low-Level Terminal Interface}.
3321 You can bypass the stream buffering facilities altogether by using the
3322 low-level input and output functions that operate on file descriptors
3323 instead.  @xref{Low-Level I/O}.
3325 @menu
3326 * Buffering Concepts::          Terminology is defined here.
3327 * Flushing Buffers::            How to ensure that output buffers are flushed.
3328 * Controlling Buffering::       How to specify what kind of buffering to use.
3329 @end menu
3331 @node Buffering Concepts
3332 @subsection Buffering Concepts
3334 There are three different kinds of buffering strategies:
3336 @itemize @bullet
3337 @item
3338 Characters written to or read from an @dfn{unbuffered} stream are
3339 transmitted individually to or from the file as soon as possible.
3340 @cindex unbuffered stream
3342 @item
3343 Characters written to a @dfn{line buffered} stream are transmitted to
3344 the file in blocks when a newline character is encountered.
3345 @cindex line buffered stream
3347 @item
3348 Characters written to or read from a @dfn{fully buffered} stream are
3349 transmitted to or from the file in blocks of arbitrary size.
3350 @cindex fully buffered stream
3351 @end itemize
3353 Newly opened streams are normally fully buffered, with one exception: a
3354 stream connected to an interactive device such as a terminal is
3355 initially line buffered.  @xref{Controlling Buffering}, for information
3356 on how to select a different kind of buffering.  Usually the automatic
3357 selection gives you the most convenient kind of buffering for the file
3358 or device you open.
3360 The use of line buffering for interactive devices implies that output
3361 messages ending in a newline will appear immediately---which is usually
3362 what you want.  Output that doesn't end in a newline might or might not
3363 show up immediately, so if you want them to appear immediately, you
3364 should flush buffered output explicitly with @code{fflush}, as described
3365 in @ref{Flushing Buffers}.
3367 @node Flushing Buffers
3368 @subsection Flushing Buffers
3370 @cindex flushing a stream
3371 @dfn{Flushing} output on a buffered stream means transmitting all
3372 accumulated characters to the file.  There are many circumstances when
3373 buffered output on a stream is flushed automatically:
3375 @itemize @bullet
3376 @item
3377 When you try to do output and the output buffer is full.
3379 @item
3380 When the stream is closed.  @xref{Closing Streams}.
3382 @item
3383 When the program terminates by calling @code{exit}.
3384 @xref{Normal Termination}.
3386 @item
3387 When a newline is written, if the stream is line buffered.
3389 @item
3390 Whenever an input operation on @emph{any} stream actually reads data
3391 from its file.
3392 @end itemize
3394 If you want to flush the buffered output at another time, call
3395 @code{fflush}, which is declared in the header file @file{stdio.h}.
3396 @pindex stdio.h
3398 @comment stdio.h
3399 @comment ISO
3400 @deftypefun int fflush (FILE *@var{stream})
3401 This function causes any buffered output on @var{stream} to be delivered
3402 to the file.  If @var{stream} is a null pointer, then
3403 @code{fflush} causes buffered output on @emph{all} open output streams
3404 to be flushed.
3406 This function returns @code{EOF} if a write error occurs, or zero
3407 otherwise.
3408 @end deftypefun
3410 @strong{Compatibility Note:} Some brain-damaged operating systems have
3411 been known to be so thoroughly fixated on line-oriented input and output
3412 that flushing a line buffered stream causes a newline to be written!
3413 Fortunately, this ``feature'' seems to be becoming less common.  You do
3414 not need to worry about this in the GNU system.
3417 @node Controlling Buffering
3418 @subsection Controlling Which Kind of Buffering
3420 After opening a stream (but before any other operations have been
3421 performed on it), you can explicitly specify what kind of buffering you
3422 want it to have using the @code{setvbuf} function.
3423 @cindex buffering, controlling
3425 The facilities listed in this section are declared in the header
3426 file @file{stdio.h}.
3427 @pindex stdio.h
3429 @comment stdio.h
3430 @comment ISO
3431 @deftypefun int setvbuf (FILE *@var{stream}, char *@var{buf}, int @var{mode}, size_t @var{size})
3432 This function is used to specify that the stream @var{stream} should
3433 have the buffering mode @var{mode}, which can be either @code{_IOFBF}
3434 (for full buffering), @code{_IOLBF} (for line buffering), or
3435 @code{_IONBF} (for unbuffered input/output).
3437 If you specify a null pointer as the @var{buf} argument, then @code{setvbuf}
3438 allocates a buffer itself using @code{malloc}.  This buffer will be freed
3439 when you close the stream.
3441 Otherwise, @var{buf} should be a character array that can hold at least
3442 @var{size} characters.  You should not free the space for this array as
3443 long as the stream remains open and this array remains its buffer.  You
3444 should usually either allocate it statically, or @code{malloc}
3445 (@pxref{Unconstrained Allocation}) the buffer.  Using an automatic array
3446 is not a good idea unless you close the file before exiting the block
3447 that declares the array.
3449 While the array remains a stream buffer, the stream I/O functions will
3450 use the buffer for their internal purposes.  You shouldn't try to access
3451 the values in the array directly while the stream is using it for
3452 buffering.
3454 The @code{setvbuf} function returns zero on success, or a nonzero value
3455 if the value of @var{mode} is not valid or if the request could not
3456 be honored.
3457 @end deftypefun
3459 @comment stdio.h
3460 @comment ISO
3461 @deftypevr Macro int _IOFBF
3462 The value of this macro is an integer constant expression that can be
3463 used as the @var{mode} argument to the @code{setvbuf} function to
3464 specify that the stream should be fully buffered.
3465 @end deftypevr
3467 @comment stdio.h
3468 @comment ISO
3469 @deftypevr Macro int _IOLBF
3470 The value of this macro is an integer constant expression that can be
3471 used as the @var{mode} argument to the @code{setvbuf} function to
3472 specify that the stream should be line buffered.
3473 @end deftypevr
3475 @comment stdio.h
3476 @comment ISO
3477 @deftypevr Macro int _IONBF
3478 The value of this macro is an integer constant expression that can be
3479 used as the @var{mode} argument to the @code{setvbuf} function to
3480 specify that the stream should be unbuffered.
3481 @end deftypevr
3483 @comment stdio.h
3484 @comment ISO
3485 @deftypevr Macro int BUFSIZ
3486 The value of this macro is an integer constant expression that is good
3487 to use for the @var{size} argument to @code{setvbuf}.  This value is
3488 guaranteed to be at least @code{256}.
3490 The value of @code{BUFSIZ} is chosen on each system so as to make stream
3491 I/O efficient.  So it is a good idea to use @code{BUFSIZ} as the size
3492 for the buffer when you call @code{setvbuf}.
3494 Actually, you can get an even better value to use for the buffer size
3495 by means of the @code{fstat} system call: it is found in the
3496 @code{st_blksize} field of the file attributes.  @xref{Attribute Meanings}.
3498 Sometimes people also use @code{BUFSIZ} as the allocation size of
3499 buffers used for related purposes, such as strings used to receive a
3500 line of input with @code{fgets} (@pxref{Character Input}).  There is no
3501 particular reason to use @code{BUFSIZ} for this instead of any other
3502 integer, except that it might lead to doing I/O in chunks of an
3503 efficient size.
3504 @end deftypevr
3506 @comment stdio.h
3507 @comment ISO
3508 @deftypefun void setbuf (FILE *@var{stream}, char *@var{buf})
3509 If @var{buf} is a null pointer, the effect of this function is
3510 equivalent to calling @code{setvbuf} with a @var{mode} argument of
3511 @code{_IONBF}.  Otherwise, it is equivalent to calling @code{setvbuf}
3512 with @var{buf}, and a @var{mode} of @code{_IOFBF} and a @var{size}
3513 argument of @code{BUFSIZ}.
3515 The @code{setbuf} function is provided for compatibility with old code;
3516 use @code{setvbuf} in all new programs.
3517 @end deftypefun
3519 @comment stdio.h
3520 @comment BSD
3521 @deftypefun void setbuffer (FILE *@var{stream}, char *@var{buf}, size_t @var{size})
3522 If @var{buf} is a null pointer, this function makes @var{stream} unbuffered.
3523 Otherwise, it makes @var{stream} fully buffered using @var{buf} as the
3524 buffer.  The @var{size} argument specifies the length of @var{buf}.
3526 This function is provided for compatibility with old BSD code.  Use
3527 @code{setvbuf} instead.
3528 @end deftypefun
3530 @comment stdio.h
3531 @comment BSD
3532 @deftypefun void setlinebuf (FILE *@var{stream})
3533 This function makes @var{stream} be line buffered, and allocates the
3534 buffer for you.
3536 This function is provided for compatibility with old BSD code.  Use
3537 @code{setvbuf} instead.
3538 @end deftypefun
3540 @node Other Kinds of Streams
3541 @section Other Kinds of Streams
3543 The GNU library provides ways for you to define additional kinds of
3544 streams that do not necessarily correspond to an open file.
3546 One such type of stream takes input from or writes output to a string.
3547 These kinds of streams are used internally to implement the
3548 @code{sprintf} and @code{sscanf} functions.  You can also create such a
3549 stream explicitly, using the functions described in @ref{String Streams}.
3551 More generally, you can define streams that do input/output to arbitrary
3552 objects using functions supplied by your program.  This protocol is
3553 discussed in @ref{Custom Streams}.
3555 @strong{Portability Note:} The facilities described in this section are
3556 specific to GNU.  Other systems or C implementations might or might not
3557 provide equivalent functionality.
3559 @menu
3560 * String Streams::              Streams that get data from or put data in
3561                                  a string or memory buffer.
3562 * Obstack Streams::             Streams that store data in an obstack.
3563 * Custom Streams::              Defining your own streams with an arbitrary
3564                                  input data source and/or output data sink.
3565 @end menu
3567 @node String Streams
3568 @subsection String Streams
3570 @cindex stream, for I/O to a string
3571 @cindex string stream
3572 The @code{fmemopen} and @code{open_memstream} functions allow you to do
3573 I/O to a string or memory buffer.  These facilities are declared in
3574 @file{stdio.h}.
3575 @pindex stdio.h
3577 @comment stdio.h
3578 @comment GNU
3579 @deftypefun {FILE *} fmemopen (void *@var{buf}, size_t @var{size}, const char *@var{opentype})
3580 This function opens a stream that allows the access specified by the
3581 @var{opentype} argument, that reads from or writes to the buffer specified
3582 by the argument @var{buf}.  This array must be at least @var{size} bytes long.
3584 If you specify a null pointer as the @var{buf} argument, @code{fmemopen}
3585 dynamically allocates (as with @code{malloc}; @pxref{Unconstrained
3586 Allocation}) an array @var{size} bytes long.  This is really only useful
3587 if you are going to write things to the buffer and then read them back
3588 in again, because you have no way of actually getting a pointer to the
3589 buffer (for this, try @code{open_memstream}, below).  The buffer is
3590 freed when the stream is open.
3592 The argument @var{opentype} is the same as in @code{fopen}
3593 (@xref{Opening Streams}).  If the @var{opentype} specifies
3594 append mode, then the initial file position is set to the first null
3595 character in the buffer.  Otherwise the initial file position is at the
3596 beginning of the buffer.
3598 When a stream open for writing is flushed or closed, a null character
3599 (zero byte) is written at the end of the buffer if it fits.  You
3600 should add an extra byte to the @var{size} argument to account for this.
3601 Attempts to write more than @var{size} bytes to the buffer result
3602 in an error.
3604 For a stream open for reading, null characters (zero bytes) in the
3605 buffer do not count as ``end of file''.  Read operations indicate end of
3606 file only when the file position advances past @var{size} bytes.  So, if
3607 you want to read characters from a null-terminated string, you should
3608 supply the length of the string as the @var{size} argument.
3609 @end deftypefun
3611 Here is an example of using @code{fmemopen} to create a stream for
3612 reading from a string:
3614 @smallexample
3615 @include memopen.c.texi
3616 @end smallexample
3618 This program produces the following output:
3620 @smallexample
3621 Got f
3622 Got o
3623 Got o
3624 Got b
3625 Got a
3626 Got r
3627 @end smallexample
3629 @comment stdio.h
3630 @comment GNU
3631 @deftypefun {FILE *} open_memstream (char **@var{ptr}, size_t *@var{sizeloc})
3632 This function opens a stream for writing to a buffer.  The buffer is
3633 allocated dynamically (as with @code{malloc}; @pxref{Unconstrained
3634 Allocation}) and grown as necessary.
3636 When the stream is closed with @code{fclose} or flushed with
3637 @code{fflush}, the locations @var{ptr} and @var{sizeloc} are updated to
3638 contain the pointer to the buffer and its size.  The values thus stored
3639 remain valid only as long as no further output on the stream takes
3640 place.  If you do more output, you must flush the stream again to store
3641 new values before you use them again.
3643 A null character is written at the end of the buffer.  This null character
3644 is @emph{not} included in the size value stored at @var{sizeloc}.
3646 You can move the stream's file position with @code{fseek} or
3647 @code{fseeko} (@pxref{File Positioning}).  Moving the file position past
3648 the end of the data already written fills the intervening space with
3649 zeroes.
3650 @end deftypefun
3652 Here is an example of using @code{open_memstream}:
3654 @smallexample
3655 @include memstrm.c.texi
3656 @end smallexample
3658 This program produces the following output:
3660 @smallexample
3661 buf = `hello', size = 5
3662 buf = `hello, world', size = 12
3663 @end smallexample
3665 @c @group  Invalid outside @example.
3666 @node Obstack Streams
3667 @subsection Obstack Streams
3669 You can open an output stream that puts it data in an obstack.
3670 @xref{Obstacks}.
3672 @comment stdio.h
3673 @comment GNU
3674 @deftypefun {FILE *} open_obstack_stream (struct obstack *@var{obstack})
3675 This function opens a stream for writing data into the obstack @var{obstack}.
3676 This starts an object in the obstack and makes it grow as data is
3677 written (@pxref{Growing Objects}).
3678 @c @end group  Doubly invalid because not nested right.
3680 Calling @code{fflush} on this stream updates the current size of the
3681 object to match the amount of data that has been written.  After a call
3682 to @code{fflush}, you can examine the object temporarily.
3684 You can move the file position of an obstack stream with @code{fseek} or
3685 @code{fseeko} (@pxref{File Positioning}).  Moving the file position past
3686 the end of the data written fills the intervening space with zeros.
3688 To make the object permanent, update the obstack with @code{fflush}, and
3689 then use @code{obstack_finish} to finalize the object and get its address.
3690 The following write to the stream starts a new object in the obstack,
3691 and later writes add to that object until you do another @code{fflush}
3692 and @code{obstack_finish}.
3694 But how do you find out how long the object is?  You can get the length
3695 in bytes by calling @code{obstack_object_size} (@pxref{Status of an
3696 Obstack}), or you can null-terminate the object like this:
3698 @smallexample
3699 obstack_1grow (@var{obstack}, 0);
3700 @end smallexample
3702 Whichever one you do, you must do it @emph{before} calling
3703 @code{obstack_finish}.  (You can do both if you wish.)
3704 @end deftypefun
3706 Here is a sample function that uses @code{open_obstack_stream}:
3708 @smallexample
3709 char *
3710 make_message_string (const char *a, int b)
3712   FILE *stream = open_obstack_stream (&message_obstack);
3713   output_task (stream);
3714   fprintf (stream, ": ");
3715   fprintf (stream, a, b);
3716   fprintf (stream, "\n");
3717   fclose (stream);
3718   obstack_1grow (&message_obstack, 0);
3719   return obstack_finish (&message_obstack);
3721 @end smallexample
3723 @node Custom Streams
3724 @subsection Programming Your Own Custom Streams
3725 @cindex custom streams
3726 @cindex programming your own streams
3728 This section describes how you can make a stream that gets input from an
3729 arbitrary data source or writes output to an arbitrary data sink
3730 programmed by you.  We call these @dfn{custom streams}.
3732 @c !!! this does not talk at all about the higher-level hooks
3734 @menu
3735 * Streams and Cookies::         The @dfn{cookie} records where to fetch or
3736                                  store data that is read or written.
3737 * Hook Functions::              How you should define the four @dfn{hook
3738                                  functions} that a custom stream needs.
3739 @end menu
3741 @node Streams and Cookies
3742 @subsubsection Custom Streams and Cookies
3743 @cindex cookie, for custom stream
3745 Inside every custom stream is a special object called the @dfn{cookie}.
3746 This is an object supplied by you which records where to fetch or store
3747 the data read or written.  It is up to you to define a data type to use
3748 for the cookie.  The stream functions in the library never refer
3749 directly to its contents, and they don't even know what the type is;
3750 they record its address with type @code{void *}.
3752 To implement a custom stream, you must specify @emph{how} to fetch or
3753 store the data in the specified place.  You do this by defining
3754 @dfn{hook functions} to read, write, change ``file position'', and close
3755 the stream.  All four of these functions will be passed the stream's
3756 cookie so they can tell where to fetch or store the data.  The library
3757 functions don't know what's inside the cookie, but your functions will
3758 know.
3760 When you create a custom stream, you must specify the cookie pointer,
3761 and also the four hook functions stored in a structure of type
3762 @code{cookie_io_functions_t}.
3764 These facilities are declared in @file{stdio.h}.
3765 @pindex stdio.h
3767 @comment stdio.h
3768 @comment GNU
3769 @deftp {Data Type} {cookie_io_functions_t}
3770 This is a structure type that holds the functions that define the
3771 communications protocol between the stream and its cookie.  It has
3772 the following members:
3774 @table @code
3775 @item cookie_read_function_t *read
3776 This is the function that reads data from the cookie.  If the value is a
3777 null pointer instead of a function, then read operations on this stream
3778 always return @code{EOF}.
3780 @item cookie_write_function_t *write
3781 This is the function that writes data to the cookie.  If the value is a
3782 null pointer instead of a function, then data written to the stream is
3783 discarded.
3785 @item cookie_seek_function_t *seek
3786 This is the function that performs the equivalent of file positioning on
3787 the cookie.  If the value is a null pointer instead of a function, calls
3788 to @code{fseek} or @code{fseeko} on this stream can only seek to
3789 locations within the buffer; any attempt to seek outside the buffer will
3790 return an @code{ESPIPE} error.
3792 @item cookie_close_function_t *close
3793 This function performs any appropriate cleanup on the cookie when
3794 closing the stream.  If the value is a null pointer instead of a
3795 function, nothing special is done to close the cookie when the stream is
3796 closed.
3797 @end table
3798 @end deftp
3800 @comment stdio.h
3801 @comment GNU
3802 @deftypefun {FILE *} fopencookie (void *@var{cookie}, const char *@var{opentype}, cookie_io_functions_t @var{io-functions})
3803 This function actually creates the stream for communicating with the
3804 @var{cookie} using the functions in the @var{io-functions} argument.
3805 The @var{opentype} argument is interpreted as for @code{fopen};
3806 see @ref{Opening Streams}.  (But note that the ``truncate on
3807 open'' option is ignored.)  The new stream is fully buffered.
3809 The @code{fopencookie} function returns the newly created stream, or a null
3810 pointer in case of an error.
3811 @end deftypefun
3813 @node Hook Functions
3814 @subsubsection Custom Stream Hook Functions
3815 @cindex hook functions (of custom streams)
3817 Here are more details on how you should define the four hook functions
3818 that a custom stream needs.
3820 You should define the function to read data from the cookie as:
3822 @smallexample
3823 ssize_t @var{reader} (void *@var{cookie}, void *@var{buffer}, size_t @var{size})
3824 @end smallexample
3826 This is very similar to the @code{read} function; see @ref{I/O
3827 Primitives}.  Your function should transfer up to @var{size} bytes into
3828 the @var{buffer}, and return the number of bytes read, or zero to
3829 indicate end-of-file.  You can return a value of @code{-1} to indicate
3830 an error.
3832 You should define the function to write data to the cookie as:
3834 @smallexample
3835 ssize_t @var{writer} (void *@var{cookie}, const void *@var{buffer}, size_t @var{size})
3836 @end smallexample
3838 This is very similar to the @code{write} function; see @ref{I/O
3839 Primitives}.  Your function should transfer up to @var{size} bytes from
3840 the buffer, and return the number of bytes written.  You can return a
3841 value of @code{-1} to indicate an error.
3843 You should define the function to perform seek operations on the cookie
3846 @smallexample
3847 int @var{seeker} (void *@var{cookie}, fpos_t *@var{position}, int @var{whence})
3848 @end smallexample
3850 For this function, the @var{position} and @var{whence} arguments are
3851 interpreted as for @code{fgetpos}; see @ref{Portable Positioning}.  In
3852 the GNU library, @code{fpos_t} is equivalent to @code{off_t} or
3853 @code{long int}, and simply represents the number of bytes from the
3854 beginning of the file.
3856 After doing the seek operation, your function should store the resulting
3857 file position relative to the beginning of the file in @var{position}.
3858 Your function should return a value of @code{0} on success and @code{-1}
3859 to indicate an error.
3861 You should define the function to do cleanup operations on the cookie
3862 appropriate for closing the stream as:
3864 @smallexample
3865 int @var{cleaner} (void *@var{cookie})
3866 @end smallexample
3868 Your function should return @code{-1} to indicate an error, and @code{0}
3869 otherwise.
3871 @comment stdio.h
3872 @comment GNU
3873 @deftp {Data Type} cookie_read_function
3874 This is the data type that the read function for a custom stream should have.
3875 If you declare the function as shown above, this is the type it will have.
3876 @end deftp
3878 @comment stdio.h
3879 @comment GNU
3880 @deftp {Data Type} cookie_write_function
3881 The data type of the write function for a custom stream.
3882 @end deftp
3884 @comment stdio.h
3885 @comment GNU
3886 @deftp {Data Type} cookie_seek_function
3887 The data type of the seek function for a custom stream.
3888 @end deftp
3890 @comment stdio.h
3891 @comment GNU
3892 @deftp {Data Type} cookie_close_function
3893 The data type of the close function for a custom stream.
3894 @end deftp
3896 @ignore
3897 Roland says:
3899 @quotation
3900 There is another set of functions one can give a stream, the
3901 input-room and output-room functions.  These functions must
3902 understand stdio internals.  To describe how to use these
3903 functions, you also need to document lots of how stdio works
3904 internally (which isn't relevant for other uses of stdio).
3905 Perhaps I can write an interface spec from which you can write
3906 good documentation.  But it's pretty complex and deals with lots
3907 of nitty-gritty details.  I think it might be better to let this
3908 wait until the rest of the manual is more done and polished.
3909 @end quotation
3910 @end ignore
3912 @c ??? This section could use an example.
3915 @node Formatted Messages
3916 @section Formatted Messages
3917 @cindex formatted messages
3919 On systems which are based on System V messages of programs (especially
3920 the system tools) are printed in a strict form using the @code{fmtmsg}
3921 function.  The uniformity sometimes helps the user to interpret messages
3922 and the strictness tests of the @code{fmtmsg} function ensure that the
3923 programmer follows some minimal requirements.
3925 @menu
3926 * Printing Formatted Messages::   The @code{fmtmsg} function.
3927 * Adding Severity Classes::       Add more severity classes.
3928 * Example::                       How to use @code{fmtmsg} and @code{addseverity}.
3929 @end menu
3932 @node Printing Formatted Messages
3933 @subsection Printing Formatted Messages
3935 Messages can be printed to standard error and/or to the console.  To
3936 select the destination the programmer can use the following two values,
3937 bitwise OR combined if wanted, for the @var{classification} parameter of
3938 @code{fmtmsg}:
3940 @vtable @code
3941 @item MM_PRINT
3942 Display the message in standard error.
3943 @item MM_CONSOLE
3944 Display the message on the system console.
3945 @end vtable
3947 The erroneous piece of the system can be signalled by exactly one of the
3948 following values which also is bitwise ORed with the
3949 @var{classification} parameter to @code{fmtmsg}:
3951 @vtable @code
3952 @item MM_HARD
3953 The source of the condition is some hardware.
3954 @item MM_SOFT
3955 The source of the condition is some software.
3956 @item MM_FIRM
3957 The source of the condition is some firmware.
3958 @end vtable
3960 A third component of the @var{classification} parameter to @code{fmtmsg}
3961 can describe the part of the system which detects the problem.  This is
3962 done by using exactly one of the following values:
3964 @vtable @code
3965 @item MM_APPL
3966 The erroneous condition is detected by the application.
3967 @item MM_UTIL
3968 The erroneous condition is detected by a utility.
3969 @item MM_OPSYS
3970 The erroneous condition is detected by the operating system.
3971 @end vtable
3973 A last component of @var{classification} can signal the results of this
3974 message.  Exactly one of the following values can be used:
3976 @vtable @code
3977 @item MM_RECOVER
3978 It is a recoverable error.
3979 @item MM_NRECOV
3980 It is a non-recoverable error.
3981 @end vtable
3983 @comment fmtmsg.h
3984 @comment XPG
3985 @deftypefun int fmtmsg (long int @var{classification}, const char *@var{label}, int @var{severity}, const char *@var{text}, const char *@var{action}, const char *@var{tag})
3986 Display a message described by its parameters on the device(s) specified
3987 in the @var{classification} parameter.  The @var{label} parameter
3988 identifies the source of the message.  The string should consist of two
3989 colon separated parts where the first part has not more than 10 and the
3990 second part not more the 14 characters.  The @var{text} parameter
3991 describes the condition of the error, the @var{action} parameter possible
3992 steps to recover from the error and the @var{tag} parameter is a
3993 reference to the online documentation where more information can be
3994 found.  It should contain the @var{label} value and a unique
3995 identification number.
3997 Each of the parameters can be a special value which means this value
3998 is to be omitted.  The symbolic names for these values are:
4000 @vtable @code
4001 @item MM_NULLLBL
4002 Ignore @var{label} parameter.
4003 @item MM_NULLSEV
4004 Ignore @var{severity} parameter.
4005 @item MM_NULLMC
4006 Ignore @var{classification} parameter.  This implies that nothing is
4007 actually printed.
4008 @item MM_NULLTXT
4009 Ignore @var{text} parameter.
4010 @item MM_NULLACT
4011 Ignore @var{action} parameter.
4012 @item MM_NULLTAG
4013 Ignore @var{tag} parameter.
4014 @end vtable
4016 There is another way certain fields can be omitted from the output to
4017 standard error.  This is described below in the description of
4018 environment variables influencing the behaviour.
4020 The @var{severity} parameter can have one of the values in the following
4021 table:
4022 @cindex severity class
4024 @vtable @code
4025 @item MM_NOSEV
4026 Nothing is printed, this value is the same as @code{MM_NULLSEV}.
4027 @item MM_HALT
4028 This value is printed as @code{HALT}.
4029 @item MM_ERROR
4030 This value is printed as @code{ERROR}.
4031 @item MM_WARNING
4032 This value is printed as @code{WARNING}.
4033 @item MM_INFO
4034 This value is printed as @code{INFO}.
4035 @end vtable
4037 The numeric value of these five macros are between @code{0} and
4038 @code{4}.  Using the environment variable @code{SEV_LEVEL} or using the
4039 @code{addseverity} function one can add more severity levels with their
4040 corresponding string to print.  This is described below
4041 (@pxref{Adding Severity Classes}).
4043 @noindent
4044 If no parameter is ignored the output looks like this:
4046 @smallexample
4047 @var{label}: @var{severity-string}: @var{text}
4048 TO FIX: @var{action} @var{tag}
4049 @end smallexample
4051 The colons, new line characters and the @code{TO FIX} string are
4052 inserted if necessary, i.e., if the corresponding parameter is not
4053 ignored.
4055 This function is specified in the X/Open Portability Guide.  It is also
4056 available on all system derived from System V.
4058 The function returns the value @code{MM_OK} if no error occurred.  If
4059 only the printing to standard error failed, it returns @code{MM_NOMSG}.
4060 If printing to the console fails, it returns @code{MM_NOCON}.  If
4061 nothing is printed @code{MM_NOTOK} is returned.  Among situations where
4062 all outputs fail this last value is also returned if a parameter value
4063 is incorrect.
4064 @end deftypefun
4066 There are two environment variables which influence the behaviour of
4067 @code{fmtmsg}.  The first is @code{MSGVERB}.  It is used to control the
4068 output actually happening on standard error (@emph{not} the console
4069 output).  Each of the five fields can explicitely be enabled.  To do
4070 this the user has to put the @code{MSGVERB} variable with a format like
4071 the following in the environment before calling the @code{fmtmsg} function
4072 the first time:
4074 @smallexample
4075 MSGVERB=@var{keyword}[:@var{keyword}[:...]]
4076 @end smallexample
4078 Valid @var{keyword}s are @code{label}, @code{severity}, @code{text},
4079 @code{action}, and @code{tag}.  If the environment variable is not given
4080 or is the empty string, a not supported keyword is given or the value is
4081 somehow else invalid, no part of the message is masked out.
4083 The second environment variable which influences the behaviour of
4084 @code{fmtmsg} is @code{SEV_LEVEL}.  This variable and the change in the
4085 behaviour of @code{fmtmsg} is not specified in the X/Open Portability
4086 Guide.  It is available in System V systems, though.  It can be used to
4087 introduce new severity levels.  By default, only the five severity levels
4088 described above are available.  Any other numeric value would make
4089 @code{fmtmsg} print nothing.
4091 If the user puts @code{SEV_LEVEL} with a format like
4093 @smallexample
4094 SEV_LEVEL=[@var{description}[:@var{description}[:...]]]
4095 @end smallexample
4097 @noindent
4098 in the environment of the process before the first call to
4099 @code{fmtmsg}, where @var{description} has a value of the form
4101 @smallexample
4102 @var{severity-keyword},@var{level},@var{printstring}
4103 @end smallexample
4105 The @var{severity-keyword} part is not used by @code{fmtmsg} but it has
4106 to be present.  The @var{level} part is a string representation of a
4107 number.  The numeric value must be a number greater than 4.  This value
4108 must be used in the @var{severity} parameter of @code{fmtmsg} to select
4109 this class.  It is not possible to overwrite any of the predefined
4110 classes.  The @var{printstring} is the string printed when a message of
4111 this class is processed by @code{fmtmsg} (see above, @code{fmtsmg} does
4112 not print the numeric value but instead the string representation).
4115 @node Adding Severity Classes
4116 @subsection Adding Severity Classes
4117 @cindex severity class
4119 There is another possibility to introduce severity classes beside using
4120 the environment variable @code{SEV_LEVEL}.  This simplifies the task of
4121 introducing new classes in a running program.  One could use the
4122 @code{setenv} or @code{putenv} function to set the environment variable,
4123 but this is toilsome.
4125 @deftypefun int addseverity (int @var{severity}, const char *@var{string})
4126 This function allows to introduce new severity classes which can be
4127 addressed by the @var{severity} parameter of the @code{fmtmsg} function.
4128 The @var{severity} parameter of @code{addseverity} must match the value
4129 for the parameter with the same name of @code{fmtmsg} and @var{string}
4130 is the string printed in the actual messages instead of the numeric
4131 value.
4133 If @var{string} is @code{NULL} the severity class with the numeric value
4134 according to @var{severity} is removed.
4136 It is not possible to overwrite or remove one of the default severity
4137 classes.  All calls to @code{addseverity} with @var{severity} set to one
4138 of the values for the default classes will fail.
4140 The return value is @code{MM_OK} if the task was successfully performed.
4141 If the return value is @code{MM_NOTOK} something went wrong.  This could
4142 mean that no more memory is available or a class is not available when
4143 it has to be removed.
4145 This function is not specified in the X/Open Portability Guide although
4146 the @code{fmtsmg} function is.  It is available on System V systems.
4147 @end deftypefun
4150 @node Example
4151 @subsection How to use @code{fmtmsg} and @code{addseverity}
4153 Here is a simple example program to illustrate the use of the both
4154 functions described in this section.
4156 @smallexample
4157 @include fmtmsgexpl.c.texi
4158 @end smallexample
4160 The second call to @code{fmtmsg} illustrates a use of this function how
4161 it usually happens on System V systems which heavily use this function.
4162 It might be worth a thought to follow the scheme used in System V
4163 systems so we give a short explanation here.  The value of the
4164 @var{label} field (@code{UX:cat}) says that the error occured in the
4165 Unix program @code{cat}.  The explanation of the error follows and the
4166 value for the @var{action} parameter is @code{"refer to manual"}.  One
4167 could me more specific here, if needed.  The @var{tag} field contains,
4168 as proposed above, the value of the string given for the @var{label}
4169 parameter, and additionally a unique ID (@code{001} in this case).  For
4170 a GNU environment this string could contain a reference to the
4171 corresponding node in the Info page for the program.
4173 @noindent
4174 Running this program without specifying the @code{MSGVERB} and
4175 @code{SEV_LEVEL} function produces the following output:
4177 @smallexample
4178 UX:cat: NOTE2: invalid syntax
4179 TO FIX: refer to manual UX:cat:001
4180 @end smallexample
4182 We see the different fields of the message and how the extra glue (the
4183 colons and the @code{TO FIX} string) are printed.  But only one of the
4184 three calls to @code{fmtmsg} produced output.  The first call does not
4185 print anything because the @var{label} parameter is not in the correct
4186 form.  As specified in @ref{Printing Formatted Messages} the string must
4187 contain two fields, separated by a colon.  The third @code{fmtmsg} call
4188 produced no output since the class with the numeric value @code{6} is
4189 not defined.  Although a class with numeric value @code{5} is also not
4190 defined by default, the call the @code{addseverity} introduces it and
4191 the second call to @code{fmtmsg} produces the above outout.
4193 When we change the environment of the program to contain
4194 @code{SEV_LEVEL=XXX,6,NOTE} when running it we get a different result:
4196 @smallexample
4197 UX:cat: NOTE2: invalid syntax
4198 TO FIX: refer to manual UX:cat:001
4199 label:foo: NOTE: text
4200 TO FIX: action tag
4201 @end smallexample
4203 Now the third call the @code{fmtmsg} produced some output and we see how
4204 the string @code{NOTE} from the environment variable appears in the
4205 message.
4207 Now we can reduce the output by specifying in which fields we are
4208 interested in.  If we additionally set the environment variable
4209 @code{MSGVERB} to the value @code{severity:label:action} we get the
4210 following output:
4212 @smallexample
4213 UX:cat: NOTE2
4214 TO FIX: refer to manual
4215 label:foo: NOTE
4216 TO FIX: action
4217 @end smallexample
4219 @noindent
4220 I.e., the output produced by the @var{text} and the @var{tag} parameters
4221 to @code{fmtmsg} vanished.  Please also note that now there is no colon
4222 after the @code{NOTE} and @code{NOTE2} strings in the output.  This is
4223 not necessary since there is no more output on this line since the text
4224 is missing.