Работа с файлами. Лекция 3

Работа с файлами
Файлы, обрабатываемые программами на языках С/С++, могут быть текстовыми и двоичными (бинарными). Текстовые файлы, представляют собой последовательность символьных строк. Каждый символ занимает один байт. Строка заканчивается двумя символами: «возврат каретки» (с кодом 13) и «перевод строки» (с кодом 10).

Двоичные файлы содержат информацию во внутреннем представлении. Примером двоичного файла является exe-файл, содержащий программу в машинных командах. Прикладная программа тоже может создать двоичный файл, записав в него данные в том виде, в каком они хранятся в памяти (к примеру, типа int, float).
.

При работе с файлами программа на языке C/С++ должна вначале открыть каждый файл с помощью функции fopen_s() (или fopen()).
При этом для каждого файла создается структура типа FILE, содержащая всю необходимую информацию о файле. Тип такой структуры с именем FILE определен в файле stdio.h. В программе необходимо для каждого файла описать указатель на структуру типа FILE и передать его адрес функции fopen_s().

Для чтения информации из файла служат функции:
fscanf_s() – форматированный ввод,
fgets() – чтение одной строки,
fgetc() – чтение одного символа,
fread() – ввод заданного числа байтов (символов).

.
Для записи информации в файл используются функции:
fprintf() – форматированный вывод,
fputs() – вывод строки,
fputc() – вывод одного символа,
fwrite() – вывод заданного числа байтов (символов).
После завершения работы с файлом его следует закрыть с помощью функции fclose().

Примеры программ обработки файлов
Задача 1. Дан текстовый файл. Заменить все прописные латинские буквы на строчные и записать результат в другой файл.
Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ

Программа:
#include "stdafx.h"
#include
#include
/* Функция замены прописных латинских букв
на строчные */
char * ZamenaBukv(char *str)
{
int i; // индекс текущего символа строки
for (i = 0; str[i]; i++)
if (str[i] >= 'A' && str[i] <= 'Z') str[i] += 32;
return str;
} >
Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ

/* Главная функция */
int main()
{ FILE *f1, *f2; // указатели на вх. и вых. файлы
char fname1[20], fname2[20]; // имена вх. и вых. файлов
char str[81]; // очередная строка файла
setlocale(LC_ALL, "RUS");
puts(" Введите имя входного файла");
gets_s(fname1);
fopen_s(&f1, fname1, "r");
if (f1 == NULL)
{ puts("Файл не найден");
return 1;
}
Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ

puts("Введите имя выходного файла");
gets_s(fname2);
fopen_s(&f2, fname2, "w");
while (fgets(str, 81, f1))
{
fputs(ZamenaBukv(str), f2);
}
fclose(f1);
fclose(f2);
return 0;
}
Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
Задача 2. Дан текстовый файл, содержащий строки длиной до 50 символов. Число строк не более 30. Напечатать строки в алфавитном порядке.

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
Алгоритм решения задачи:
1. Чтение строк файла и запоминание их в массиве.
2. Сортировка массива в алфавитном порядке (по возрастанию кодов символов).
3. Печать массива.
Программа состоит из двух функций:
main() – главная функция;
Sort() – функция сортировки массива строк.

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
Программа:
#include "stdafx.h" // или #include "pch.h"
#include
#include
#include
#include
#define DLMAX 51 // макс. длина строки (с ‘\0’)
#define NMAX 30 /* макс. число строк (эл-тов массива) */
// прототип функции сортировки
void Sort (char ms[NMAX][DLMAX], int n);

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
/*-----------------------------*/
/* главная функция */
/*-----------------------------*/
int main()
{ char ms[NMAX][DLMAX]; // массив строк int n; // число элементов массива ms
int i; // индекс тек. эл-та массива
FILE *f; // указатель на входной файл
char fname[13]; // имя входного файла

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
setlocale(LC_ALL, "Rus");
puts ("Введите имя файла");
gets_s (fname);
fopen_s (&f, fname, "r");
if (f == NULL)
{ puts ("Файл не найден");
_getch();
return 1;
}

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
// чтение строк файла и запись их в массив
n=0;
while (n
n++;
fclose(f);
Sort (ms, n); // сортировка массива

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
puts ("Строки в алфавитном порядке:");
for (i=0; i i++) // вывод массива
{ printf("%s", ms[i]);
}
_getch();
return 0;
}

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
/*------------------------------------------------------------*/
/* Функция сортировки массива строк */
/* в алфавитном порядке */
/*------------------------------------------------------------*/
void Sort (char ms[NMAX][DLMAX], int n)
// Вх. данные: ms – исходный массив,
// n – число эл-тов массива
// Вых. данные: ms – сорт. массив
{ int k,i; // параметры циклов
char s[DLMAX]; /* вспомогательная переменная для перестановки элементов массива */

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
for (k=n-1; k>0; k--)
for (i=0; i i++)
if (strcmp (ms[i], ms[i+1]) > 0)
{ // перестановка эл-тов ms[i] и ms[i+1]
strcpy_s (s, ms[i]);
strcpy_s (ms[i], ms[i+1]);
strcpy_s (ms[i+1], s);
}
}

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
Некоторые функции доступа к файлам
1. fopen и fopen_s – открытие файла.
Прототипы функций:
FILE * fopen (char * fname, char * mode); /* Для старых версий VS и др. систем прогр-ния */
int fopen_s (FILE **f, char *fname, char *mode);// VS 2017
Параметр fname задает имя открываемого файла, параметр mode – режим открытия файла и вид его обработки. Он может задаваться в виде:
"r" – чтение файла,
"w" – запись в файл (если файл существует, он стирается),
"a" – добавление информации в конец файла,
"r+" – чтение и запись.

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
.
Функции fopen() и fopen_s() создают структуру типа FILE с информацией о файле; fopen() возвращает адрес этой структуры, а fopen_s() записывает адрес этой структуры в указатель, передаваемый через первый параметр. При попытке открыть несуществующий файл для чтения или чтения и записи этому указателю будет присвоена пустая ссылка NULL. Если открывается несуществующий файл для записи или добавления в конец файла, файл создается.

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
Если файл открывается для добавления информации в конец файла, то текущая позиция в файле устанавливается в конец файла. В остальных случаях устанавливается в начало файла.

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
Дополнительно в параметре mode можно указать символ t (текстовый режим) или b (двоичный режим). Например, “rb+” означает, что файл открывается для чтения и записи в двоичном режиме. Режимы отличаются только обработкой символов перехода на новую строку. В текстовом режиме при чтении строки комбинация символов «возврат каретки» и «перевод строки» заменяется одним символом перевода строки (при записи в файл выполняется обратное преобразование). В двоичном режиме эти преобразования не выполняются. По умолчанию файл открывается в текстовом режиме.

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
Пример
FILE *f;
fopen_s (&f, "E:\\DATA\\r10.dbl", "rb+");
// f = fopen(“E:\\DATA\\r10.dbl”, “rb+”);
if (f==NULL)
{ puts("Файл E:\\DATA\\r10.dbl не найден");
return 1;
}

07.03.18 Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
,
.
2. fclose – закрытие файла.
Функция имеет один параметр – указатель на файл.
При закрытии файла информация из выходного буфера выгружается в файл. Поэтому следует все файлы закрывать явно.

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
3. fgets – чтение строки файла.
Прототип функции: char * fgets (char *s, int n, FILE *f);
Функция считывает символы из файла, на который ссылается указатель f, в строку с указателем s. Параметр n задает предельную длину считываемой строки: читается не более (n-1) символов. В конец строки добавляется нулевой байт (‘\0’).
Функция возвращает адрес строки s или значение NULL при достижении конца файла.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ

Бикмурзина А.Р.
КНИТУ-КАИ, кафедра АСОИУ
Пример.
char str[81];
FILE *f;
…
while (fgets(str,81,f))
{ /* обработка строки */
. . .
}