Как записать строку в файл с. Работа с файлами в Си-шарп. Классы StreamReader и StreamWriter

Класс FileStream представляет возможности по считыванию из файла и записи в файл. Он позволяет работать как с текстовыми файлами, так и с бинарными.

Рассмотрим наиболее важные его свойства и методы:

    Свойство Length : возвращает длину потока в байтах

    Свойство Position : возвращает текущую позицию в потоке

    Метод Read : считывает данные из файла в массив байтов. Принимает три параметра: int Read(byte array, int offset, int count) и возвращает количество успешно считанных байтов. Здесь используются следующие параметры:

    • array - массив байтов, куда будут помещены считываемые из файла данные

      offset представляет смещение в байтах в массиве array, в который считанные байты будут помещены

      count - максимальное число байтов, предназначенных для чтения. Если в файле находится меньшее количество байтов, то все они будут считаны.

    Метод long Seek(long offset, SeekOrigin origin) : устанавливает позицию в потоке со смещением на количество байт, указанных в параметре offset.

    Метод Write : записывает в файл данные из массива байтов. Принимает три параметра: Write(byte array, int offset, int count)

    • array - массив байтов, откуда данные будут записываться в файла

      offset - смещение в байтах в массиве array, откуда начинается запись байтов в поток

      count - максимальное число байтов, предназначенных для записи

FileStream представляет доступ к файлам на уровне байтов, поэтому, например, если вам надо считать или записать одну или несколько строк в текстовый файл, то массив байтов надо преобразовать в строки, используя специальные методы. Поэтому для работы с текстовыми файлами применяются другие классы.

В то же время при работе с различными бинарными файлами, имеющими определенную структуру FileStream может быть очень даже полезен для извлечения определенных порций информации и ее обработки.

Посмотрим на примере считывания-записи в текстовый файл:

Console.WriteLine("Введите строку для записи в файл:"); string text = Console.ReadLine(); // запись в файл using (FileStream fstream = new FileStream(@"C:\SomeDir\noname\note.txt", FileMode.OpenOrCreate)) { // преобразуем строку в байты byte array = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(text); // запись массива байтов в файл fstream.Write(array, 0, array.Length); Console.WriteLine("Текст записан в файл"); } // чтение из файла using (FileStream fstream = File.OpenRead(@"C:\SomeDir\noname\note.txt")) { // преобразуем строку в байты byte array = new byte; // считываем данные fstream.Read(array, 0, array.Length); // декодируем байты в строку string textFromFile = System.Text.Encoding.Default.GetString(array); Console.WriteLine("Текст из файла: {0}", textFromFile); } Console.ReadLine();

Разберем этот пример. И при чтении, и при записи используется оператор using . Не надо путать данный оператор с директивой using, которая подключает пространства имен в начале файла кода. Оператор using позволяет создавать объект в блоке кода, по завершению которого вызывается метод Dispose у этого объекта, и, таким образом, объект уничтожается. В данном случае в качестве такого объекта служит переменная fstream .

Объект fstream создается двумя разными способами: через конструктор и через один из статических методов класса File.

Здесь в конструктор передается два параметра: путь к файлу и перечисление FileMode . Данное перечисление указывает на режим доступа к файлу и может принимать следующие значения:

    Append : если файл существует, то текст добавляется в конец файл. Если файла нет, то он создается. Файл открывается только для записи.

    Create : создается новый файл. Если такой файл уже существует, то он перезаписывается

    CreateNew : создается новый файл. Если такой файл уже существует, то он приложение выбрасывает ошибку

    Open : открывает файл. Если файл не существует, выбрасывается исключение

    OpenOrCreate : если файл существует, он открывается, если нет - создается новый

    Truncate : если файл существует, то он перезаписывается. Файл открывается только для записи.

Статический метод OpenRead класса File открывает файл для чтения и возвращает объект FileStream.

Конструктор класса FileStream также имеет ряд перегруженных версий, позволяющий более точно настроить создаваемый объект. Все эти версии можно посмотреть на msdn.

И при записи, и при чтении применяется объект кодировки Encoding.Default из пространства имен System.Text . В данном случае мы используем два его метода: GetBytes для получения массива байтов из строки и GetString для получения строки из массива байтов.

В итоге введенная нами строка записывается в файл note.txt . По сути это бинарный файл (не текстовый), хотя если мы в него запишем только строку, то сможем посмотреть в удобочитаемом виде этот файл, открыв его в текстовом редакторе. Однако если мы в него запишем случайные байты, например:

Fstream.WriteByte(13); fstream.WriteByte(103);

То у нас могут возникнуть проблемы с его пониманием. Поэтому для работы непосредственно с текстовыми файлами предназначены отдельные классы - StreamReader и StreamWriter.

Произвольный доступ к файлам

Нередко бинарные файлы представляют определенную стрктуру. И, зная эту структуру, мы можем взять из файла нужную порцию информации или наоброт записать в определенном месте файла определенный набор байтов. Например, в wav-файлах непосредственно звуковые данные начинаются с 44 байта, а до 44 байта идут различные метаданные - количество каналов аудио, частота дискретизации и т.д.

С помощью метода Seek() мы можем управлять положением курсора потока, начиная с которого производится считывание или запись в файл. Этот метод принимает два параметра: offset (смещение) и позиция в файле. Позиция в файле описывается тремя значениями:

    SeekOrigin.Begin : начало файла

    SeekOrigin.End : конец файла

    SeekOrigin.Current : текущая позиция в файле

Курсор потока, с которого начинается чтение или запись, смещается вперед на значение offset относительно позиции, указанной в качестве второго параметра. Смещение может отрицательным, тогда курсор сдвигается назад, если положительное - то вперед.

Рассмотрим на примере:

Using System.IO; using System.Text; class Program { static void Main(string args) { string text = "hello world"; // запись в файл using (FileStream fstream = new FileStream(@"D:\note.dat", FileMode.OpenOrCreate)) { // преобразуем строку в байты byte input = Encoding.Default.GetBytes(text); // запись массива байтов в файл fstream.Write(input, 0, input.Length); Console.WriteLine("Текст записан в файл"); // перемещаем указатель в конец файла, до конца файла- пять байт fstream.Seek(-5, SeekOrigin.End); // минус 5 символов с конца потока // считываем четыре символов с текущей позиции byte output = new byte; fstream.Read(output, 0, output.Length); // декодируем байты в строку string textFromFile = Encoding.Default.GetString(output); Console.WriteLine("Текст из файла: {0}", textFromFile); // worl // заменим в файле слово world на слово house string replaceText = "house"; fstream.Seek(-5, SeekOrigin.End); // минус 5 символов с конца потока input = Encoding.Default.GetBytes(replaceText); fstream.Write(input, 0, input.Length); // считываем весь файл // возвращаем указатель в начало файла fstream.Seek(0, SeekOrigin.Begin); output = new byte; fstream.Read(output, 0, output.Length); // декодируем байты в строку textFromFile = Encoding.Default.GetString(output); Console.WriteLine("Текст из файла: {0}", textFromFile); // hello house } Console.Read(); } }

Консольный вывод:

Текст записан в файл Текст из файл: worl Текст из файла: hello house

Вызов fstream.Seek(-5, SeekOrigin.End) перемещает курсор потока в конец файлов назад на пять символов:

То есть после записи в новый файл строки "hello world" курсор будет стоять на позиции символа "w".

После этого считываем четыре байта начиная с символа "w". В данной кодировке 1 символ будет представлять 1 байт. Поэтому чтение 4 байтов будет эквивалентно чтению четырех сиволов: "worl".

Затем опять же перемещаемся в конец файла, не доходя до конца пять символов (то есть опять же с позиции символа "w"), и осуществляем запись строки "house". Таким образом, строка "house" заменяет строку "world".

Закрытие потока

В примерах выше дл закрытия потока применяется конструкция using . После того как все операторы и выражения в блоке using отработают, объект FileStream уничтожается. Однако мы можем выбрать и другой способ:

FileStream fstream = null; try { fstream = new FileStream(@"D:\note3.dat", FileMode.OpenOrCreate); // операции с потоком } catch(Exception ex) { } finally { if (fstream != null) fstream.Close(); }

Если мы не используем конструкцию using, то нам надо явным образом вызвать метод Close() : fstream.Close()

Большинство компьютерных программ работают с файлами, и поэтому возникает необходимость создавать, удалять, записывать читать, открывать файлы. Что же такое файл? Файл – именованный набор байтов, который может быть сохранен на некотором накопителе. Ну, теперь ясно, что под файлом понимается некоторая последовательность байтов, которая имеет своё, уникальное имя, например файл.txt . В одной директории не могут находиться файлы с одинаковыми именами. Под именем файла понимается не только его название, но и расширение, например: file.txt и file.dat разные файлы, хоть и имеют одинаковые названия. Существует такое понятие, как полное имя файлов – это полный адрес к директории файла с указанием имени файла, например: D:\docs\file.txt . Важно понимать эти базовые понятия, иначе сложно будет работать с файлами.

Для работы с файлами необходимо подключить заголовочный файл . В определены несколько классов и подключены заголовочные файлы файловый ввод и файловый вывод.

Файловый ввод/вывод аналогичен стандартному вводу/выводу, единственное отличие – это то, что ввод/вывод выполнятся не на экран, а в файл. Если ввод/вывод на стандартные устройства выполняется с помощью объектов cin и cout , то для организации файлового ввода/вывода достаточно создать собственные объекты, которые можно использовать аналогично операторам cin и cout .

Например, необходимо создать текстовый файл и записать в него строку Работа с файлами в С++ . Для этого необходимо проделать следующие шаги:

  1. создать объект класса ofstream ;
  2. связать объект класса с файлом, в который будет производиться запись;
  3. записать строку в файл;
  4. закрыть файл.

Почему необходимо создавать объект класса ofstream , а не класса ifstream ? Потому, что нужно сделать запись в файл, а если бы нужно было считать данные из файла, то создавался бы объект класса ifstream .

// создаём объект для записи в файл ofstream /*имя объекта*/; // объект класса ofstream

Назовём объект – fout , Вот что получится:

Ofstream fout;

Для чего нам объект? Объект необходим, чтобы можно было выполнять запись в файл. Уже объект создан, но не связан с файлом, в который нужно записать строку.

Fout.open("cppstudio.txt"); // связываем объект с файлом

Через операцию точка получаем доступ к методу класса open(), в круглых скобочках которого указываем имя файла. Указанный файл будет создан в текущей директории с программой. Если файл с таким именем существует, то существующий файл будет заменен новым. Итак, файл открыт, осталось записать в него нужную строку. Делается это так:

Fout << "Работа с файлами в С++"; // запись строки в файл

Используя операцию передачи в поток совместно с объектом fout строка Работа с файлами в С++ записывается в файл. Так как больше нет необходимости изменять содержимое файла, его нужно закрыть, то есть отделить объект от файла.

Fout.close(); // закрываем файл

Итог – создан файл со строкой Работа с файлами в С++ .

Шаги 1 и 2 можно объединить, то есть в одной строке создать объект и связать его с файлом. Делается это так:

Ofstream fout("cppstudio.txt"); // создаём объект класса ofstream и связываем его с файлом cppstudio.txt

Объединим весь код и получим следующую программу.

// file.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { ofstream fout("cppstudio.txt"); // создаём объект класса ofstream для записи и связываем его с файлом cppstudio.txt fout << "Работа с файлами в С++"; // запись строки в файл fout.close(); // закрываем файл system("pause"); return 0; }

Осталось проверить правильность работы программы, а для этого открываем файл cppstudio.txt и смотрим его содержимое, должно быть — Работа с файлами в С++ .

  1. создать объект класса ifstream и связать его с файлом, из которого будет производиться считывание;
  2. прочитать файл;
  3. закрыть файл.
#include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { setlocale(LC_ALL, "rus"); // корректное отображение Кириллицы char buff; // буфер промежуточного хранения считываемого из файла текста ifstream fin("cppstudio.txt"); // открыли файл для чтения fin >> << buff << endl; // напечатали это слово fin.getline(buff, 50); // считали строку из файла fin.close(); // закрываем файл cout << buff << endl; // напечатали эту строку system("pause"); return 0; }

В программе показаны два способа чтения из файла, первый – используя операцию передачи в поток, второй – используя функцию getline() . В первом случае считывается только первое слово, а во втором случае считывается строка, длинной 50 символов. Но так как в файле осталось меньше 50 символов, то считываются символы включительно до последнего. Обратите внимание на то, что считывание во второй раз (строка 17 ) продолжилось, после первого слова, а не с начала, так как первое слово было прочитано в строке 14 . Результат работы программы показан на рисунке 1.

Работа с файлами в С++ Для продолжения нажмите любую клавишу. . .

Рисунок 1 — Работа с файлами в С++

Программа сработала правильно, но не всегда так бывает, даже в том случае, если с кодом всё впорядке. Например, в программу передано имя несуществующего файла или в имени допущена ошибка. Что тогда? В этом случае ничего не произойдёт вообще. Файл не будет найден, а значит и прочитать его не возможно. Поэтому компилятор проигнорирует строки, где выполняется работа с файлом. В результате корректно завершится работа программы, но ничего, на экране показано не будет. Казалось бы это вполне нормальная реакции на такую ситуацию. Но простому пользователю не будет понятно, в чём дело и почему на экране не появилась строка из файла. Так вот, чтобы всё было предельно понятно в С++ предусмотрена такая функция — is_open() , которая возвращает целые значения: 1 — если файл был успешно открыт, 0 — если файл открыт не был. Доработаем программу с открытием файла, таким образом, что если файл не открыт выводилось соответствующее сообщение.

// file_read.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { setlocale(LC_ALL, "rus"); // корректное отображение Кириллицы char buff; // буфер промежуточного хранения считываемого из файла текста ifstream fin("cppstudio.doc"); // (ВВЕЛИ НЕ КОРРЕКТНОЕ ИМЯ ФАЙЛА) if (!fin.is_open()) // если файл не открыт cout << "Файл не может быть открыт!\n"; // сообщить об этом else { fin >> buff; // считали первое слово из файла cout << buff << endl; // напечатали это слово fin.getline(buff, 50); // считали строку из файла fin.close(); // закрываем файл cout << buff << endl; // напечатали эту строку } system("pause"); return 0; }

Результат работы программы показан на рисунке 2.

Файл не может быть открыт! Для продолжения нажмите любую клавишу. . .

Рисунок 2 — Работа с файлами в С++

Как видно из рисунка 2 программа сообщила о невозможности открыть файл. Поэтому, если программа работает с файлами, рекомендуется использовать эту функцию, is_open() , даже, если уверены, что файл существует.

Режимы открытия файлов

Режимы открытия файлов устанавливают характер использования файлов. Для установки режима в классе ios_base предусмотрены константы, которые определяют режим открытия файлов (см. Таблица 1).

Режимы открытия файлов можно устанавливать непосредственно при создании объекта или при вызове функции open() .

Ofstream fout("cppstudio.txt", ios_base::app); // открываем файл для добавления информации к концу файла fout.open("cppstudio.txt", ios_base::app); // открываем файл для добавления информации к концу файла

Режимы открытия файлов можно комбинировать с помощью поразрядной логической операции или | , например: ios_base::out | ios_base::trunc — открытие файла для записи, предварительно очистив его.

Объекты класса ofstream , при связке с файлами по умолчанию содержат режимы открытия файлов ios_base::out | ios_base::trunc . То есть файл будет создан, если не существует. Если же файл существует, то его содержимое будет удалено, а сам файл будет готов к записи. Объекты класса ifstream связываясь с файлом, имеют по умолчанию режим открытия файла ios_base::in — файл открыт только для чтения. Режим открытия файла ещё называют — флаг, для удобочитаемости в дальнейшем будем использовать именно этот термин. В таблице 1 перечислены далеко не все флаги, но для начала этих должно хватить.

Обратите внимание на то, что флаги ate и app по описанию очень похожи, они оба перемещают указатель в конец файла, но флаг app позволяет производить запись, только в конец файла, а флаг ate просто переставляет флаг в конец файла и не ограничивает места записи.

Разработаем программу, которая, используя операцию sizeof() , будет вычислять характеристики основных типов данных в С++ и записывать их в файл. Характеристики:

  1. число байт, отводимое под тип данных
  2. максимальное значение, которое может хранить определённый тип данных.

Запись в файл должна выполняться в таком формате:

/* data type byte max value bool = 1 255.00 char = 1 255.00 short int = 2 32767.00 unsigned short int = 2 65535.00 int = 4 2147483647.00 unsigned int = 4 4294967295.00 long int = 4 2147483647.00 unsigned long int = 4 4294967295.00 float = 4 2147483647.00 long float = 8 9223372036854775800.00 double = 8 9223372036854775800.00 */

Такая программа уже разрабатывалась ранее в разделе , но там вся информация о типах данных выводилась на стандартное устройство вывода, а нам необходимо программу переделать так, чтобы информация записывалась в файл. Для этого необходимо открыть файл в режиме записи, с предварительным усечением текущей информации файла (строка 14 ). Как только файл создан и успешно открыт (строки 16 — 20), вместо оператора cout , в строке 22 используем объект fout . таким образом, вместо экрана информация о типах данных запишется в файл.

// write_file.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include #include // работа с файлами #include // манипуляторы ввода/вывода using namespace std; int main(int argc, char* argv) { setlocale(LC_ALL, "rus"); // связываем объект с файлом, при этом файл открываем в режиме записи, предварительно удаляя все данные из него ofstream fout("data_types.txt", ios_base::out | ios_base::trunc); if (!fout.is_open()) // если файл небыл открыт { cout << "Файл не может быть открыт или создан\n"; // напечатать соответствующее сообщение return 1; // выполнить выход из программы } fout << " data type " << "byte" << " " << " max value " << endl // заголовки столбцов << "bool = " << sizeof(bool) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных bool*/ << (pow(2,sizeof(bool) * 8.0) - 1) << endl << "char = " << sizeof(char) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных char*/ << (pow(2,sizeof(char) * 8.0) - 1) << endl << "short int = " << sizeof(short int) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных short int*/ << (pow(2,sizeof(short int) * 8.0 - 1) - 1) << endl << "unsigned short int = " << sizeof(unsigned short int) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных unsigned short int*/ << (pow(2,sizeof(unsigned short int) * 8.0) - 1) << endl << "int = " << sizeof(int) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных int*/ << (pow(2,sizeof(int) * 8.0 - 1) - 1) << endl << "unsigned int = " << sizeof(unsigned int) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных unsigned int*/ << (pow(2,sizeof(unsigned int) * 8.0) - 1) << endl << "long int = " << sizeof(long int) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных long int*/ << (pow(2,sizeof(long int) * 8.0 - 1) - 1) << endl << "unsigned long int = " << sizeof(unsigned long int) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных undigned long int*/ << (pow(2,sizeof(unsigned long int) * 8.0) - 1) << endl << "float = " << sizeof(float) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных float*/ << (pow(2,sizeof(float) * 8.0 - 1) - 1) << endl << "long float = " << sizeof(long float) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных long float*/ << (pow(2,sizeof(long float) * 8.0 - 1) - 1) << endl << "double = " << sizeof(double) << " " << fixed << setprecision(2) /*вычисляем максимальное значение для типа данных double*/ << (pow(2,sizeof(double) * 8.0 - 1) - 1) << endl; fout.close(); // программа больше не использует файл, поэтому его нужно закрыть cout << "Данные успешно записаны в файл data_types.txt\n"; system("pause"); return 0; }

Нельзя не заметить, что изменения в программе минимальны, а всё благодаря тому, что стандартный ввод/вывод и файловый ввод/вывод используются абсолютно аналогично. В конце программы, в строке 45 мы явно закрыли файл, хотя это и не обязательно, но считается хорошим тоном программирования. Стоит отметить, что все функции и манипуляторы используемые для форматирования стандартного ввода/вывода актуальны и для файлового ввода/вывода. Поэтому не возникло никаких ошибок, когда оператор cout был заменён объектом fout .

Я признаюсь: «Понятия не имею как записывать в файл структуру, если внутри ее полей находятся указатели». Я могу записывать каждое поле по отдельности, но это не то, чего бы мне хотелось на самом деле. На самом деле мне хотелось бы записывать структуру сразу целиком и такая возможность для структур существует. (Единственная оговорка, что мое: «существует» относится к структурам без указателей. С указателями я не знаю (думается, что для структур с указателями обрабатывать поля нужно только по отдельности).

Итак, чтобы записать структуру в файл нужно, чтобы была такая структура, которую мы хотим записать. Логично? – логично. Поэтому Начинаем с написания простой структуры

PHP

struct mystruct //Структура MyStruct с тремя полями (i,buf,d) { long i; char buf; double d; }; int main() { mystruct X; //Объявляем структуру X, тип которой mystruct return 0; }

Наверное это достаточно просто и понятно. Создали структуру и переменную типа созданной структуры. Теперь осталась самая важная часть — записать структуру в файл. Чтобы записать структуру в файл, нужно знать размеры структуры.
Снова поговорю об указателях. Если в полях структуры есть указатели, то правильный размер структуры узнать не получится. Размер объекта из указателя вытащить нельзя. Существует возможность узнать размер самого указателя, но не объекта на который он указывает. Это порождает некоторые заметные трудности. Указатель – это все-таки указатель, сложная гадость.
Возвращаемся к записи несложной структуры в файл. Чтобы записать структуру в файл, нужно сообщить компилятору адрес структуры, приведенный к типу указатель на char и размер записываемой структуры. Делается это так

PHP

#include #include #include struct mystruct { long i; char buf; double d; }; int main() { const char *FName="d:\\txt"; //Путь к файлу. Вписывайте свой. mystruct X; //memset(&ms,0,sizeof ms); //можно проинициализировать элементы структуры нулями так X.i = 10; //записали значение в поле i X.d = 2; //записали значение в поле d strcpy(X.buf,"сайт"); //Записали значение в поле buf // открываем файл для записи ofstream f(FName,ios::binary|ios::out); f.write((char*)&X,sizeof X); //Записали всю структуру целиком f.close(); strcpy(X.buf,"\0"); //я изменяю поле buf струтктуры X X.i=0; //я изменяю поле i структуры X //открываем файл для чтения ifstream in(FName,ios::binary|ios::in); in.read((char*)&X,sizeof X); //Читаем структуру целиком сразу in.close(); cout<

#include

#include

#include

struct mystruct {

long i ;

char buf [ 255 ] ;

double d ;

} ;

int main ()

const char * FName = "d:\\txt" ; //Путь к файлу. Вписывайте свой.

mystruct X ;

//memset(&ms,0,sizeof ms); //можно проинициализировать элементы структуры нулями так

X . i = 10 ; //записали значение в поле i

X . d = 2 ; //записали значение в поле d

in . close () ;

cout << X . buf << "\n" ; //Выводим значение из поля структуры. Оно равно сайт

return 0 ;

Очень хорошо строку с записью в файл я объяснить не смогу. Этот синтаксис проще запомнить, главное, что в первом параметре используется указатель на char из-за чего используется приведение типов к такому указателю, а после запятой идет второй параметр. Вторым параметром сообщается размер, который нужно использовать для записи в файл. Те кто знакомы с приведениями типов должны понимать, что происходит, кто не знаком имеет смысл привыкать. Понимание еще придет.

  • (char*)&X -> Неудобная запись. Читать ее нужно справа налево. Адрес структуры X приводится к типу указатель на char. Это необходимо, чтобы сообщить методу write (read) адрес структуры в нужном ему виде. Внимательно прочитайте справа-налево, единственное: &X = адрес структуры X , и имейте ввиду, что такой вид обратного чтения при работе с указателями бывает часто удобен.

Вот такой пример записи структуры в файл и чтения данных из файла в структуру для начинающих. Этот пример относительно прост. Главное понимать, что когда вы открываете файл для обработки, то после обработки обязательно его закрывать. Что при чтении или записи структуры из файла по описанному алгоритму, нужно привести адрес структуры к типу указатель на char и сообщить размер структуры. Следует помнить, что указатели: «Сложная гадость» и использовать их может или ввести в заблуждение или заставить написать больше сложного кода. Также хочу лишний раз обратить внимание на то, что в символьный массив нельзя присвоить строку и чтобы записать в него значение, нужно использовать приемы копирования.

статья полностью переписана 07 января 2014г.

    если увидите похожие статьи, но с указателями, то знайте — они ошибочны и мне их нужно поправить. Просьба о них сообщить. Сам я все отследить не могу, но и в заблуждения вводить не хочу

Особенности языка С. Учебное пособие

Открытие и закрытие файлов

До этого при вводе-выводе данных мы работали со стандартными потоками - клавиатурой и монитором. Теперь рассмотрим, как в языке C реализовано получение данных из файлов и запись их туда. Перед тем как выполнять эти операции, надо открыть файл и получить доступ к нему.

В языке программирования C указатель на файл имеет тип FILE и его объявление выглядит так:
FILE * myfile;

С другой стороны, функция fopen() открывает файл по указанному в качестве первого аргумента адресу в режиме чтения ("r"), записи ("w") или добавления ("a") и возвращает в программу указатель на него. Поэтому процесс открытия файла и подключения его к программе выглядит примерно так:
myfile = fopen ("hello.txt" , "r" ) ;

При чтении или записи данных в файл обращение к нему осуществляется посредством файлового указателя (в данном случае, myfile ).

Если в силу тех или иных причин (нет файла по указанному адресу, запрещен доступ к нему) функция fopen() не может открыть файл, то она возвращает NULL. В реальных программах почти всегда обрабатывают ошибку открытия файла в ветке if , мы же далее опустим это.

Объявление функции fopen() содержится в заголовочном файле stdio.h, поэтому требуется его подключение. Также в stdio.h объявлен тип-структура FILE.

После того, как работа с файлом закончена, принято его закрывать, чтобы освободить буфер от данных и по другим причинам. Это особенно важно, если после работы с файлом программа продолжает выполняться. Разрыв связи между внешним файлом и указателем на него из программы выполняется с помощью функции fclose() . В качестве параметра ей передается указатель на файл:
fclose(myfile) ;

В программе может быть открыт не один файл. В таком случае каждый файл должен быть связан со своим файловым указателем. Однако если программа сначала работает с одним файлом, потом закрывает его, то указатель можно использовать для открытия второго файла.

Чтение из текстового файла и запись в него

fscanf()

Функция fscanf() аналогична по смыслу функции scanf() , но в отличии от нее осуществляет форматированный ввод из файла, а не стандартного потока ввода. Функция fscanf() принимает параметры: файловый указатель, строку формата, адреса областей памяти для записи данных:
fscanf (myfile, "%s%d" , str, & a) ;

Возвращает количество удачно считанных данных или EOF. Пробелы, символы перехода на новую строку учитываются как разделители данных.

Допустим, у нас есть файл содержащий такое описание объектов:

Apples 10 23.4 bananas 5 25.0 bread 1 10.3

#include main () { FILE * file; struct food { char name[ 20] ; unsigned qty; float price; } ; struct food shop[ 10] ; char i= 0 ; file = fopen("fscanf.txt" , "r" ) ; while (fscanf (file, "%s%u%f" , shop[ i] .name , & (shop[ i] .qty ) , & (shop[ i] .price ) ) != EOF) { printf ("%s %u %.2f\n " , shop[ i] .name , shop[ i] .qty , shop[ i] .price ) ; i++; } }

В данном случае объявляется структура и массив структур. Каждая строка из файла соответствует одному элементу массива; элемент массива представляет собой структуру, содержащую строковое и два числовых поля. За одну итерацию цикл считывает одну строку. Когда встречается конец файла fscanf() возвращает значение EOF и цикл завершается.

fgets()

Функция fgets() аналогична функции gets() и осуществляет построчный ввод из файла. Один вызов fgets() позволят прочитать одну строку. При этом можно прочитать не всю строку, а лишь ее часть от начала. Параметры fgets() выглядят таким образом:
fgets ( массив_символов, количество_считываемых_символов, указатель_на_файл )

Например:
fgets (str, 50 , myfile)

Такой вызов функции прочитает из файла, связанного с указателем myfile , одну строку текста полностью, если ее длина меньше 50 символов с учетом символа "\n", который функция также сохранит в массиве. Последним (50-ым) элементом массива str будет символ "\0", добавленный fgets() . Если строка окажется длиннее, то функция прочитает 49 символов и в конце запишет "\0". В таком случае "\n" в считанной строке содержаться не будет.

#include #define N 80 main () { FILE * file; char arr[ N] ; file = fopen("fscanf.txt" , "r" ) ; while (fgets (arr, N, file) != NULL) printf ("%s" , arr) ; printf ("\n " ) ; fclose(file) ; }

В этой программе в отличие от предыдущей данные считываются строка за строкой в массив arr . Когда считывается следующая строка, предыдущая теряется. Функция fgets() возвращает NULL в случае, если не может прочитать следующую строку.

getc() или fgetc()

Функция getc() или fgetc() (работает и то и другое) позволяет получить из файла очередной один символ.

while ((arr[ i] = fgetc (file) ) != EOF) { if (arr[ i] == "\n " ) { arr[ i] = "\0 " ; printf ("%s\n " , arr) ; i = 0 ; } else i++; } arr[ i] = "\0 " ; printf ("%s\n " , arr) ;

Приведенный в качестве примера код выводит данные из файла на экран.

Запись в текстовый файл

Также как и ввод, вывод в файл может быть различным.

  • Форматированный вывод. Функция fprintf ( файловый_указатель, строка_формата, переменные ) .
  • Посточный вывод. Функция fputs ( строка, файловый_указатель ) .
  • Посимвольный вывод. Функция fputc() или putc( символ, файловый_указатель ) .

Ниже приводятся примеры кода, в которых используются три способа вывода данных в файл.

Запись в каждую строку файла полей одной структуры:

file = fopen("fprintf.txt" , "w" ) ; while (scanf ("%s%u%f" , shop[ i] .name , & (shop[ i] .qty ) , & (shop[ i] .price ) ) != EOF) { fprintf(file, "%s %u %.2f\n " , shop[ i] .name , shop[ i] .qty , shop[ i] .price ) ; i++; }

Построчный вывод в файл ( fputs() , в отличие от puts() сама не помещает в конце строки "\n"):

while (gets (arr) != NULL) { fputs(arr, file) ; fputs("\n " , file) ; }

Пример посимвольного вывода:

while ((i = getchar() ) != EOF) putc(i, file) ;

Чтение из двоичного файла и запись в него

С файлом можно работать не как с последовательностью символов, а как с последовательностью байтов. В принципе, с нетекстовыми файлами работать по-другому не возможно. Однако так можно читать и писать и в текстовые файлы. Преимущество такого способа доступа к файлу заключается в скорости чтения-записи: за одно обращение можно считать/записать существенный блок информации.

При открытии файла для двоичного доступа, вторым параметром функции fopen() является строка "rb" или "wb".

Тема о работе с двоичными файлами достаточно сложная, для ее изучения требуется отдельный урок. Здесь будут отмечены только особенности функций чтения-записи в файл, который рассматривается как поток байтов.

Функции fread() и fwrite() принимают в качестве параметров:

  1. адрес области памяти, куда данные записываются или откуда считываются,
  2. размер одного данного какого-либо типа,
  3. количество считываемых данных указанного размера,
  4. файловый указатель.

Эти функции возвращают количество успешно прочитанных или записанных данных. Т.е. можно "заказать" считывание 50 элементов данных, а получить только 10. Ошибки при этом не возникнет.

Пример использования функций fread() и fwrite() :

#include #include main () { FILE * file; char shelf1[ 50] , shelf2[ 100] ; int n, m; file = fopen("shelf1.txt" , "rb" ) ; n= fread(shelf1, sizeof (char ) , 50, file) ; fclose(file) ; file = fopen("shelf2.txt" , "rb" ) ; m= fread(shelf2, sizeof (char ) , 50, file) ; fclose(file) ; shelf1[ n] = "\0 " ; shelf2[ m] = "\n " ; shelf2[ m+ 1 ] = "\0 " ; file = fopen("shop.txt" , "wb" ) ; fwrite(strcat(shelf2, shelf1) , sizeof (char ) , n+ m, file) ; fclose(file) ; }

Здесь осуществляется попытка чтения из первого файла 50-ти символов. В n сохраняется количество реально считанных символов. Значение n может быть равно 50 или меньше. Данные помещаются в строку. То же самое происходит со вторым файлом. Далее первая строка присоединяется ко второй, и данные сбрасываются в третий файл.

Решение задач

Задание

  1. Напишите программу, которая запрашивает у пользователя имя (адрес) текстового файла, далее открывает его и считает в нем количество символов и строк.
  2. Напишите программу, которая записывает в файл данные, полученные из другого файла и так или иначе измененные перед записью. Каждая строка данных, полученная из файла, должна помещаться в структуру.

Файл – это набор данных, который хранится на внешнем запоминающем устройстве (например на жестком диске). Файл имеет имя и расширение. Расширение позволяет идентифицировать, какие данные и в каком формате хранятся в файле.

Под работой с файлами подразумевается:

Cоздание файлов;
- удаление файлов;
- чтение данных;
- запись данных;

Изменение параметров файла (имя, расширение…);
- другое.

В Си-шарп есть пространство имен System.IO , в котором реализованы все необходимые нам классы для работы с файлами. Чтобы подключить это пространство имен, необходимо в самом начале программы добавить строку using System.IO. Для использования кодировок еще добавим пространство using System.Text;

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.IO;


Как создать файл?

Для создания пустого файла, в классе File есть метод Create() . Он принимает один аргумент – путь. Ниже приведен пример создания пустого текстового файла new_file.txt на диске D:

static void Main(string args)
{
File.Create("D:\\new_file.txt");
}


Если файл с таким именем уже существует, он будет переписан на новый пустой файл.

Метод WriteAllText() создает новый файл (если такого нет), либо открывает существующий и записывает текст, заменяя всё, что было в файле:

static void Main(string args)
{
File. WriteAllText("D:\\new_file.txt", "текст");
}


Метод AppendAllText() работает, как и метод WriteAllText() за исключением того, что новый текст дописывается в конец файла, а не переписывает всё что было в файле:

static void Main(string args)
{
File.AppendAllText("D:\\new_file.txt", "текст метода AppendAllText ()"); //допишет текст в конец файла
}


Как удалить файл?

Метод Delete() удаляет файл по указаному пути:

static void Main(string args)
{
File.Delete("d:\\test.txt"); //удаление файла
}


Кроме того, чтобы читать/записывать данные в файл с Си-шарп можно использовать потоки.

Поток – это абстрактное представление данных (в байтах), которое облегчает работу с ними. В качестве источника данных может быть файл, устройство ввода-вывода, принтер.

Класс Stream является абстрактным базовым классом для всех потоковых классов в Си-шарп. Для работы с файлами нам понадобится класс FileStream (файловый поток).

FileStream - представляет поток, который позволяет выполнять операции чтения/записи в файл.

static void Main(string args)
{
FileStream file = new FileStream("d:\\test.txt", FileMode.Open
, FileAccess.Read); //открывает файл только на чтение
}


Режимы открытия FileMode :

- Append – открывает файл (если существует) и переводит указатель в конец файла (данные будут дописываться в конец), или создает новый файл. Данный режим возможен только при режиме доступа FileAccess.Write.
- Create - создает новый файл(если существует – заменяет)
- CreateNew – создает новый файл (если существует – генерируется исключение)
- Open - открывает файл (если не существует – генерируется исключение)
- OpenOrCreate – открывает файл, либо создает новый, если его не существует
- Truncate – открывает файл, но все данные внутри файла затирает (если файла не существует – генерируется исключение)

static void Main(string args)
{
FileStream file1 = new FileStream("d:\\file1.txt", FileMode.CreateNew); //создание нового файла
FileStream file2 = new FileStream("d:\\file2.txt", FileMode.Open); //открытие существующего файла
FileStream file3 = new FileStream("d:\\file3.txt", FileMode.Append); //открытие файла на дозапись в конец файла
}


Режим доступа FileAccess :

- Read – открытие файла только на чтение. При попытке записи генерируется исключение
- Write - открытие файла только на запись. При попытке чтения генерируется исключение
- ReadWrite - открытие файла на чтение и запись.

Чтение из файла

Для чтения данных из потока нам понадобится класс StreamReader . В нем реализовано множество методов для удобного считывания данных. Ниже приведена программа, которая выводит содержимое файла на экран:

static void Main(string args)
{
FileStream file1 = new FileStream("d:\\test.txt", FileMode.Open); //создаем файловый поток
StreamReader reader = new StreamReader(file1); // создаем «потоковый читатель» и связываем его с файловым потоком
Console.WriteLine(reader.ReadToEnd()); //считываем все данные с потока и выводим на экран
reader.Close(); //закрываем поток
Console.ReadLine();
}


Метод ReadToEnd() считывает все данные из файла. ReadLine() – считывает одну строку (указатель потока при этом переходит на новую строку, и при следующем вызове метода будет считана следующая строка).

Свойство EndOfStream указывает, находится ли текущая позиция в потоке в конце потока (достигнут ли конец файла). Возвращает true или false .

Запись в файл

Для записи данных в поток используется класс StreamWriter . Пример записи в файл:

static void Main(string args)
{
FileStream file1 = new FileStream("d:\\test.txt", FileMode.Create); //создаем файловый поток
StreamWriter writer = new StreamWriter(file1); //создаем «потоковый писатель» и связываем его с файловым потоком
writer.Write("текст"); //записываем в файл
writer.Close(); //закрываем поток. Не закрыв поток, в файл ничего не запишется
}


Метод WriteLine() записывает в файл построчно (то же самое, что и простая запись с помощью Write(), только в конце добавляется новая строка).

Нужно всегда помнить, что после работы с потоком, его нужно закрыть (освободить ресурсы), использовав метод Close() .

Кодировка , в которой будут считываться/записываться данные указывается при создании StreamReader/StreamWriter:

static void Main(string args)
{
FileStream file1 = new FileStream("d:\\test.txt", FileMode.Open);
StreamReader reader = new StreamReader(file1, Encoding.Unicode);
StreamWriter writer = new StreamWriter(file1, Encoding.UTF8);
}


Кроме того, при использовании StreamReader и StreamWriter можно не создавать отдельно файловый поток FileStream, а сделать это сразу при создании StreamReader/StreamWriter:

static void Main(string args)
{
StreamWriter writer = new StreamWriter("d:\\test.txt"); //указываем путь к файлу, а не поток
writer.WriteLine("текст");
writer.Close();
}


Как создать папку?

С помощью статического метода CreateDirectory() класса Directory :

static void Main(string args)
{
Directory.CreateDirectory("d:\\new_folder");
}


Как удалить папку?

Для удаления папок используется метод Delete() :

static void Main(string args)
{
Directory.Delete("d:\\new_folder"); //удаление пустой папки
}


Если папка не пустая, необходимо указать параметр рекурсивного удаления - true:

static void Main(string args)
{
Directory.Delete("d:\\new_folder", true); //удаление папки, и всего, что внутри
}

Домашнее задание

Задача 1 . Создайте файл numbers.txt и запишите в него натуральные числа от 1 до 500 через запятую.

Задача 2 . Дан массив строк: "red", "green", "black", "white", "blue". Запишите в файл элементы массива построчно (каждый элемент в новой строке).

Задача 3 . Возьмите любой текстовый файл, и найдите в нем размер самой длинной строки.

PS. Не забываем подписываться на обновления по электронной почте в форме ниже!



Есть вопросы?

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: