МУ_ЛР7_ОП (1079938), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

FILE *stdin; // Стандартный ввод данных, умолчание клавиатура

FILE *stdout; // Стандартный вывод данных, умолчание экран монитора

FILE *stderr; // Стандартный вывод информацмм об ошибках, умолчание экран монитора

Где FILE специальная структура для работы с файлами. В частности в нее записывается уникальный дескриптор (см. ниже) открытого файла.

7 Имена и расширения файлов

В файловой системе компьютера файлы хранятся в каталогах, размеры которых ограничены только физическими возможностями жестких дисков (HDD). В разных каталогах могут быть записаны одноименные файлы, наличие файлов с одинаковыми именами в одном каталоге недопустимо. Суммарный размер хранимых файлов не может превышать размер физического жесткого диска.

Имя конкретного файла в ОС задается текстовой строкой в формате:

<имя файла>[.<расширение имени файла>]

Имя файла – это основное название файла, необходимое для поиска и использования файла. Расширение имени файла (необязательная часть) указывает на тип файла, его структуру и может быть использовано в программах для контроля содержания файла. Ранее в операционных системах и файловых системах старого поколения для имени файла можно было выделить до 8-ми символов, а по расширение до 3-х символов (структура “8.3”). В настоящее время ограничения на длину файла и его расширения практически сняты: сначала до 32 символов (FAT32), а затем до 255 символов (NTFS). В ОС типа Unix допустимый размер имени файла еще выше, хотя, отметим, практически это редко используется.

Примеры имен файлов приведены выше:

Winword.exe – имя программы MS WORD,

“Отчет по ЛР студента Петрова группы ИУ5-31.DOC” – имя документа,

“Баллада о детстве - В.Высоцкий.mp3” – имя звукового файла,

DATABASE.MDB – файл БД MS Access.

Sample.txt – двоичный текстовый файл.

Пример – имя файла без расширения.

В кавычках взяты длинные имена файлов, в которых присутствуют пробелы.

8 Открытие и закрытие файлов

Для работы с файлом программа и ОС должны проверить следующее:

• существует ли файл с заданным именем в указанном каталоге,

• доступен ли он для работы в программе, и в каких допустимых режимах,

• не занят ли файл в данное время другой задачей, если система многозадачная,

• и т.д.

Такие действия выполняются специальными командами и функциями, которые под управлением ОС, и называются открытием файла (open file). Если файл успешно открыт, то он становиться доступным для работы в программе в заданном режиме. Если файл не открыт, то необходимо искать ошибку открытия и ее причину. После успешного открытия файла ОС выделяет для этого файла специальный дескриптор файла (передает в программу в структуру FILE) и специальный блок описания файла (FCB – File Control Block). Блок FCB – операционная система использует для контроля использования файла.

После работы с файлом он должен быть закрыт. Ос освобождает файл для дальнейшего использования, удаляет блок FCB. Функции библиотеки ввода и вывода fclose и _close и другие применяют для открытия файлов. Функция открытия файлов имеет следующий прототип:

FILE *fopen( <Имя файла>, <Режим открытия файла>);

Имя файла мы уже обсуждали, оно задается строкой, а режим открытия файлов может быть задан так:

"r" - открыть текстовый файл только для чтения, если файла нет то ошибка.

"w" - открыть или создать текстовый файл для записи, для созданных файлов содержимое очищается.

"a" - открыть текстовый файл для добавления записей в его конец, файл создается, если он не был создан.

"rb" - открыть ,бинарный файл только для чтения, если файла нет то ошибка.

"wb" - открыть или создать бинарный файл для записи, для созданных файлов содержимое очищается.

"ab" - открыть бинарный файл для добавления записей в его конец, файл создается, если он не был создан.

"r+" - открыть текстовый файл для чтения и записи, если файла нет то ошибка.

"w+"- открыть или создать текстовый файл для чтения и записи, для созданных файлов содержимое очищается.

"a+" - открыть текстовый файл для чтения записей или добавления записей в его конец, файл создается, если он не был создан.

"r+b" - открыть бинарный файл для чтения и записи, если файла нет то ошибка.

"w+b"- открыть или создать бинарный файл для чтения и записи, для созданных файлов содержимое очищается.

"a+b" - открыть бинарный файл для чтения записей или добавления записей в его конец, файл создается, если он не был создан.

Примеры функций для открытия файлов в разных режимах:

FILE *pF; // Структура описания файлов

pF = fopen( "fputc.out" , "w+"); // Открытие текстового файла для записи и чтения

pF = fopen( "fputc.out" , "r"); // Открытие для записи

pF = fopen( "fwrite.out" , "r+b"); // Открытие двоичного файла для записи и чтения

pF = fopen( "fprintf.out" , "w+b"); // Открытие или создание двоичного файла для чтения и записи

pFBin = _open( "write.bin", _O_RDWR |_O_BINARY ); // Открытие двоичного для прямого доступа

Для закрытия файлов можно использовать следующие обращения к функциям:

fclose(pF); // закрытие текстового файла

_close( pFBin ); // закрытие бинарного/двоичного файла

9 Библиотеки и заголовочные файлы

Заголовочными файлами в системе программирования базового языка СИ для библиотек ввода и вывода являются следующие файлы:

#include <stdio.h> // Основная библиотека ввода и вывода Си - RTL

#include <fcntl.h> // Константы ввода и вывода

#include <io.h> // Функции низкоуровневого ввода и вывода

#include <conio.h> // Консольный ввод и вывод

#include <sys/types.h> // Константы в/в

#include <sys/stat.h> // Константы в/в

Содержание этих библиотек можно узнать: изучив документацию и литературу [ 1,2, 11], посмотреть примеры данных МУ к ЛР, или обратиться для помощи в MSDN [4] локальной и Интернет версии. Можно также открыть сам заголовочный файл (он имеет текстовый формат) и изучить его самостоятельно (!!!).

10 Основные операции и функции для работы с файлами

Операции над файлами могут быть разделены на две группы:

• Операции на содержимом конкретного файла и

• Операции над файлом в целом.

Для работы с содержимым файла предусматриваются следующие основные операции и функции:

• Создание файла, обычно происходит при открытии файла (open, fopen, create).

• Открытие файла (_open, fopen).

• Закрытие файла (_close, fclose).

• Операция чтения из файла (_read, fread, fgetc, fgets, fscanf).

• Операция записи в файл (_write, fwrite, fputc, fputs, fprintf ).

• Перемещение текущего указателя файла и его определение (fsetpos , fseek).

• Определение конца файла (_eof, feof)

• Получение дескриптора файла (_fileno).

Для работы с файлами в целом предусматриваются следующие основные операции и функции:

• Переименование файла (rename)

• Удаление файла (remove)

• Установка и изменение атрибутов файла (chmod, access).

• Определение размера файла (_filelength)

• Определение имени файла и его расположения (_fullpach, div)

• Изменение потока (reopen)

• Системные команды для работы с файлами (system).

Для чтения и записи используются различные возможности и функции. Работа с файлами возможна на основе стандартной библиотеки Run-Time Libraries (CRT) или библиотек потокового ввода вывода Standard C++ Library (STL). Эти библиотеки необходимо внимательно изучить и использовать при программировании. Здесь ограничимся конкретным примером для создания, чтения и записи файла. Для первого знакомства с библиотеками приводим примеры некоторых функций для работы с файлами. Комментарии в тексте примеров поясняют работу вызываемых функций ввода и вывода.

FILE *pF; // Описание указателя – дескриптора файла pF

pF= fopen("test.txt" , "w+"); // открытие файла для записи и создания

fputs("Пример вывода строки!!!" , pF); // вывод в файл строки

fclose(pF); // Закрытие файла с дескриптором pF

pF= fopen("test.txt" , "r+"); // Открытие файла для чтения

char * FBuf[200]; // Описание буфера FBuf для ввода строки из файла

fgets((char *)FBuf, 100, pF); // чтений строки из файла в FBuf

printf( "Из файла строка = %s \n", FBuf ); // вывод на консоль буфера FBuf

fclose(pF); //Закрытие файла с дескриптором pF

В различных примерах данных методических указаний (см. ниже) и контрольных заданий вы можете использовать данные примеры.

11 Уровни ввода/вывода и типы файлов

В языке программирования СИ предусматриваются, в зависимости от поставленной задачи, различные технологии (и функции) для работы с файлами. Можно выделить следующие возможности:

• Посимвольный ввод вывод в файлах, когда текстовый файл рассматривается как одна длинная строка;

• Ввод/вывод среднего уровня (строки), в этом случае текстовый файл рассматривается как совокупность строк;

• Ввод/вывод верхнего уровня, текстовые файлы формируются на основе шаблонов форматированного вывода (Потоки, форматирование и буферизация);

• Ввод/вывод нижнего уровня, в этом случае используются бинарные файлы, а представление информации задается во внутреннем представлении компьютера (работа с байтами, структурами с внутренним представлением).

• Ввод/вывод с консоли (прямой мониторный вывод и прямой ввод с клавиатуры), а также для портов ввода и вывода (другие устройства ввода и вывода – принтер, динамик и т.д.).

12 Описание файла в программе. Структура FILE.

Для работы с файлом его дескриптор нужно описать. Выше было отмечено, что значение дескриптора формируется при открытии файла. Возможны два варианта запоминания дескриптора в зависимости от технологии работы с файлом (ввод/вывод на нижнем уровне и ввод/вывод на верхнем уровне). Для работы на верхнем уровне можем записать так:

FILE *pF; // Описание указателя pF – с дескриптором файла _file

pF= fopen("test.txt" , "w+"); // открытие файла для записи и создания

Указатель pF, если файл открыт без ошибок, может использоваться до тех пор пока файл не был закрыт. На верхнем уровне это делается так:

fclose(pF); //Закрытие файла с дескриптором pF

Структура FILE для работы с файлами в этом режиме показана ниже. Как видно из описания это имя объявлено описателем typedef.

struct _iobuf {

char *_ptr;

int _cnt;

char *_base;

int _flag;

int _file; // Дексриптор открытого файла

int _charbuf;

int _bufsiz;

char *_tmpfname;

};

typedef struct _iobuf FILE; // Задание типа структуры FILE

Описание дескриптора на нижнем уровне выполняется так, здесь нет никакой структуры, вся информация о файле сохраняется на уровне операционной системы:

// Низкоуровневый - двоичный ввод - вывод

int pFBin = 0;

А закрытие файла выполняется следующим вызовом:

_close( pFBin ); // Низкоуровневое закрытие файла

13 Текстовые и бинарные (двоичные) файлы

Мы уже не один раз упоминали текстовые и бинарные файлы, но не уточнили, в чем заключается различие между ними. Во-первых, текстовые файлы могут быть использованы и в текстовом режиме. Главное различие текстовых и бинарных файлов заключается в способе представления цифровых данных. Символьные данные в этих двух случаях представляются одинаково. В текстовых файлах цифровые данные представляются символами, т.е. выполняется перевод в символьное представление (fprintf, itoa и др.). В бинарных файлах цифровое представление данных из оперативной памяти копируется в файл во внутреннем представлении, т.е. копируются байты, а не символьное представление данных. Различие между способами представления информации можно увидеть на совместной распечатке шестнадцатеричного и символьного представления данных. Для текстового файла такая распечатка выглядит так (целые числа представлены символьно – “31” и “32”):

Адр.: Шестнадцатеричное представление |Символьное предст.

0000: D1 F2 F0 EE EA E0 31 20| 21 21 21 20 31 20 32 20|Строка1 !!! 1 2

Характеристики

Список файлов книги