Работа с файлами в языке си

могу тебе в продолжение статьи посоветовать — обзавестись функциями (к примеру, функция записи в переменные, функция записи в файл, функция чтения из файла), так же сейчас столкнулся с проблемой — записи файла в одну переменную, т.е ты читаешь построчно и заносишь в разные переменные, а я хочу считать всё в одну переменную с динамическим выделением памяти по переменную…и ещё, что бы повеселиться — создай класс и уже в нём опиши функции обработки данных…если интересно, могу выложить исходник…

Сорри, потом только увидел, что ты пошёл намного дальше) очень интересно будет почитать тебя)

http://juniordeveloperad.blogspot.com/2012/04/junior-c-deloper-hi.html Вот, смотри. Я не знаю твоей мотивации и откуда ты берёшь свои азы…К примеру, по ссылке выложены задания по первой части предмета объектно-ориентированное программирование одного ииз Вузов. Могу скинуть на мыло книжку, по которой учаться студенты (её, конечно, не хватает). Про указатели скажу одно — надо разбираться. Для меня они остаются не до конца разобранными, но пользуюсь. Начал их разбирать с си. Там намного больше они участвуют в жизнедеятельности прилаги, там вообще больше ориентированно на работу с памятью. А потом перешёл на с++ и здесь опять же указатели. Многие говорят, что в с# они будут не нужны…Но я всё равно стараюсь разобраться и использовать их по максимуму 🙂 всё приходит с опытом.Кстати, в java нету указателей) Да и работа с памятью облегчена)По поводу контактов — не против, но icq не пользую. скайп скину на почту.

:
как С не С++, так и С++ не C#. java тоже – это java. К теме изучения C++ это не относится. Скорее это плюсы и минусы языков, поводы для дискуссий на форумах. по поводу книжки. может кому-то это тоже интересно и лучше дать автора и название книги сюда, чем лично мне

И еще по поводу вашей ссылки я постараюсь не спорить с вами ни тут ни там, просто скажу что думаю «Начинать надо с потяжелее» – лично я считаю совершенно по другомуСтрауструп писал, что чем больше вы знаете С, тем сложнее будет перейти на С++, используя преимущества C++ (не дословно). Вы держитесь противоположной идеологии и это полностью ваше право.

http://alfoot.net/lucik_op.doc книга преподавателей беларуского профильного вуза

Для удобства обращения информация в запоминающих устройствах хранится в виде файлов.
Файл – именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных. Данные, содержащиеся в файлах, имеют самый разнообразный характер: программы на алгоритмическом или машинном языке; исходные данные для работы программ или результаты выполнения программ; произвольные тексты; графические изображения и т. п.
Каталог (папка , директория ) – именованная совокупность байтов на носителе информации, содержащая название подкаталогов и файлов, используется в файловой системе для упрощения организации файлов.
Файловой системой называется функциональная часть операционной системы, обеспечивающая выполнение операций над файлами. Примерами файловых систем являются FAT (FAT – File Allocation Table, таблица размещения файлов), NTFS, UDF (используется на компакт-дисках).
Существуют три основные версии FAT: FAT12, FAT16 и FAT32. Они отличаются разрядностью записей в дисковой структуре, т.е. количеством бит, отведённых для хранения номера кластера. FAT12 применяется в основном для дискет (до 4 кбайт), FAT16 – для дисков малого объёма, FAT32 – для FLASH-накопителей большой емкости (до 32 Гбайт).

Рассмотрим структуру файловой системы на примере FAT32.

Файловая структура FAT32

Устройства внешней памяти в системе FAT32 имеют не байтовую, а блочную адресацию. Запись информации в устройство внешней памяти осуществляется блоками или секторами.
Сектор – минимальная адресуемая единица хранения информации на внешних запоминающих устройствах. Как правило, размер сектора фиксирован и составляет 512 байт. Для увеличения адресного пространства устройств внешней памяти сектора объединяют в группы, называемые кластерами.
Кластер – объединение нескольких секторов, которое может рассматриваться как самостоятельная единица, обладающая определёнными свойствами. Основным свойством кластера является его размер, измеряемый в количестве секторов или количестве байт.

Файловая система FAT32 имеет следующую структуру.



Нумерация кластеров, используемых для записи файлов, ведется с 2. Как правило, кластер №2 используется корневым каталогом, а начиная с кластера №3 хранится массив данных. Сектора, используемые для хранения информации, представленной выше корневого каталога, в кластеры не объединяются.
Минимальный размер файла, занимаемый на диске, соответствует 1 кластеру.

Загрузочный сектор начинается следующей информацией:

• EB 58 90 – безусловный переход и сигнатура;
• 4D 53 44 4F 53 35 2E 30 MSDOS5.0;
• 00 02 – количество байт в секторе (обычно 512);
• 1 байт – количество секторов в кластере;
• 2 байта – количество резервных секторов.

Кроме того, загрузочный сектор содержит следующую важную информацию:

• 0x10 (1 байт) – количество таблиц FAT (обычно 2);
• 0x20 (4 байта) – количество секторов на диске;
• 0x2С (4 байта) – номер кластера корневого каталога;
• 0x47 (11 байт) – метка тома;
• 0x1FE (2 байта) – сигнатура загрузочного сектора (55 AA ).

Сектор информации файловой системы содержит:

• 0x00 (4 байта) – сигнатура (52 52 61 41 );
• 0x1E4 (4 байта) – сигнатура (72 72 41 61 );
• 0x1E8 (4 байта) – количество свободных кластеров, -1 если не известно;
• 0x1EС (4 байта) – номер последнего записанного кластера;
• 0x1FE (2 байта) – сигнатура (55 AA ).

Таблица FAT содержит информацию о состоянии каждого кластера на диске. Младшие 2 байт таблицы FAT хранят F8 FF FF 0F FF FF FF FF (что соответствует состоянию кластеров 0 и 1, физически отсутствующих). Далее состояние каждого кластера содержит номер кластера, в котором продолжается текущий файл или следующую информацию:

• 00 00 00 00 – кластер свободен;
• FF FF FF 0F – конец текущего файла.

• 8 байт – имя файла;
• 3 байта – расширение файла;

Корневой каталог содержит набор 32-битных записей информации о каждом файле, содержащих следующую информацию:

В случае работы с длинными именами файлов (включая русские имена) кодировка имени файла производится в системе кодировки UTF-16. При этого для кодирования каждого символа отводится 2 байта. При этом имя файла записывается в виде следующей структуры:

• 1 байт последовательности;
• 10 байт содержат младшие 5 символов имени файла;
• 1 байт атрибут;
• 1 байт резервный;
• 1 байт – контрольная сумма имени DOS;
• 12 байт содержат младшие 3 символа имени файла;
• 2 байта – номер первого кластера;
• остальные символы длинного имени.

Работа с файлами в языке Си

Для программиста открытый файл представляется как последовательность считываемых или записываемых данных. При открытии файла с ним связывается поток ввода-вывода . Выводимая информация записывается в поток, вводимая информация считывается из потока.

Когда поток открывается для ввода-вывода, он связывается со стандартной структурой типа FILE , которая определена в stdio.h . Структура FILE содержит необходимую информацию о файле.

Теги: Текстовые файлы, fopen, fclose, feof, setbuf, setvbuf, fflush, fgetc, fprintf, fscanf, fgets, буферизированный поток, небуферизированный поток.

Работа с текстовыми файлами

Р абота с текстовым файлом похожа работу с консолью: с помощью функций форматированного ввода мы сохраняем данные в файл, с помощью функций форматированного вывода считываем данные из файла. Есть множество нюансов, которые мы позже рассмотрим. Основные операции, которые необходимо проделать, это

• 1. Открыть файл, для того, чтобы к нему можно было обращаться. Соответственно, открывать можно для чтения, записи, чтения и записи, переписывания или записи в конец файла и т.п. Когда вы открываете файл, может также произойти куча ошибок – файла может не существовать, это может быть файл не того типа, у вас может не быть прав на работу с файлом и т.д. Всё это необходимо учитывать.
• 2. Непосредственно работа с файлом - запись и чтение. Здесь также нужно помнить, что мы работаем не с памятью с произвольным доступом, а с буферизированным потоком, что добавляет свою специфику.
• 3. Закрыть файл. Так как файл является внешним по отношению к программе ресурсом, то если его не закрыть, то он продолжит висеть в памяти, возможно, даже после закрытия программы (например, нельзя будет удалить открытый файл или внести изменения и т.п.). Кроме того, иногда необходимо не закрывать, а "переоткрывать" файл для того, чтобы, например, изменить режим доступа.

Кроме того, существует ряд задач, когда нам не нужно обращаться к содержимому файла: переименование, перемещение, копирование и т.д. К сожалению, в стандарте си нет описания функций для этих нужд. Они, безусловно, имеются для каждой из реализаций компилятора. Считывание содержимого каталога (папки, директории) – это тоже обращение к файлу, потому что папка сама по себе является файлом с метаинформацией.

Иногда необходимо выполнять некоторые вспомогательные операции: переместиться в нужное место файла, запомнить текущее положение, определить длину файла и т.д.

Для работы с файлом необходим объект FILE. Этот объект хранит идентификатор файлового потока и информацию, которая нужна, чтобы им управлять, включая указатель на его буфер, индикатор позиции в файле и индикаторы состояния.

Объект FILE сам по себе является структурой, но к его полям не должно быть доступа. Переносимая программа должна работать с файлом как с абстрактным объектом, позволяющим получить доступ до файлового потока.

Создание и выделение памяти под объект типа FILE осуществляется с помощью функции fopen или tmpfile (есть и другие, но мы остановимся только на этих).

Функция fopen открывает файл. Она получает два аргумента – строку с адресом файла и строку с режимом доступа к файлу. Имя файла может быть как абсолютным, так и относительным. fopen возвращает указатель на объект FILE, с помощью которого далее можно осуществлять доступ к файлу.

FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);

Например, откроем файл и запишем в него Hello World

#include #include #include void main() { //С помощью переменной file будем осуществлять доступ к файлу FILE *file; //Открываем текстовый файл с правами на запись file = fopen("C:/c/test.txt", "w+t"); //Пишем в файл fprintf(file, "Hello, World!"); //Закрываем файл fclose(file); getch(); }

Функция fopen сама выделяет память под объект, очистка проводится функцией fclose. Закрывать файл обязательно, самостоятельно он не закроется.

Функция fopen может открывать файл в текстовом или бинарном режиме. По умолчанию используется текстовый. Режим доступа может быть следующим

Если необходимо открыть файл в бинарном режиме, то в конец строки добавляется буква b, например “rb”, “wb”, “ab”, или, для смешанного режима “ab+”, “wb+”, “ab+”. Вместо b можно добавлять букву t, тогда файл будет открываться в текстовом режиме. Это зависит от реализации. В новом стандарте си (2011) буква x означает, что функция fopen должна завершиться с ошибкой, если файл уже существует. Дополним нашу старую программу: заново откроем файл и считаем, что мы туда записали.

#include #include #include void main() { FILE *file; char buffer; file = fopen("C:/c/test.txt", "w"); fprintf(file, "Hello, World!"); fclose(file); file = fopen("C:/c/test.txt", "r"); fgets(buffer, 127, file); printf("%s", buffer); fclose(file); getch(); }

Вместо функции fgets можно было использовать fscanf, но нужно помнить, что она может считать строку только до первого пробела.
fscanf(file, "%127s", buffer);

Также, вместо того, чтобы открывать и закрывать файл можно воспользоваться функцией freopen, которая «переоткрывает» файл с новыми правами доступа.

#include #include #include void main() { FILE *file; char buffer; file = fopen("C:/c/test.txt", "w"); fprintf(file, "Hello, World!"); freopen("C:/c/test.txt", "r", file); fgets(buffer, 127, file); printf("%s", buffer); fclose(file); getch(); }

Функции fprintf и fscanf отличаются от printf и scanf только тем, что принимают в качестве первого аргумента указатель на FILE, в который они будут выводить или из которого они будут читать данные. Здесь стоит сразу же добавить, что функции printf и scanf могут быть без проблем заменены функциями fprintf и fscanf. В ОС (мы рассматриваем самые распространённые и адекватные операционные системы) существует три стандартных потока: стандартный поток вывода stdout, стандартный поток ввода stdin и стандартный поток вывода ошибок stderr. Они автоматически открываются во время запуска приложения и связаны с консолью. Пример

#include #include #include void main() { int a, b; fprintf(stdout, "Enter two numbers\n"); fscanf(stdin, "%d", &a); fscanf(stdin, "%d", &b); if (b == 0) { fprintf(stderr, "Error: divide by zero"); } else { fprintf(stdout, "%.3f", (float) a / (float) b); } getch(); }

Ошибка открытия файла

Если вызов функции fopen прошёл неудачно, то она возвратит NULL. Ошибки во время работы с файлами встречаются достаточно часто, поэтому каждый раз, когда мы окрываем файл, необходимо проверять результат работы

#include #include #include #define ERROR_OPEN_FILE -3 void main() { FILE *file; char buffer; file = fopen("C:/c/test.txt", "w"); if (file == NULL) { printf("Error opening file"); getch(); exit(ERROR_OPEN_FILE); } fprintf(file, "Hello, World!"); freopen("C:/c/test.txt", "r", file); if (file == NULL) { printf("Error opening file"); getch(); exit(ERROR_OPEN_FILE); } fgets(buffer, 127, file); printf("%s", buffer); fclose(file); getch(); }

Проблему вызывает случай, когда открывается сразу несколько файлов: если один из них нельзя открыть, то остальные также должны быть закрыты

FILE *inputFile, *outputFile; unsigned m, n; unsigned i, j; inputFile = fopen(INPUT_FILE, READ_ONLY); if (inputFile == NULL) { printf("Error opening file %s", INPUT_FILE); getch(); exit(3); } outputFile = fopen(OUTPUT_FILE, WRITE_ONLY); if (outputFile == NULL) { printf("Error opening file %s", OUTPUT_FILE); getch(); if (inputFile != NULL) { fclose(inputFile); } exit(4); } ...

В простых случаях можно действовать влоб, как в предыдущем куске кода. В более сложных случаях используются методы, подменяющиее RAII из С++: обёртки, или особенности компилятора (cleanup в GCC) и т.п.

Буферизация данных

Как уже говорилось ранее, когда мы выводим данные, они сначала помещаются в буфер. Очистка буфера осуществляется

• 1) Если он заполнен
• 2) Если поток закрывается
• 3) Если мы явно указываем, что необходимо очистить буфер (здесь тоже есть исключения:)).
• 4) Также очищается, если программа завершилась удачно. Вместе с этим закрываются и все файлы. В случае ошибки выполнения этого может не произойти.

Форсировать выгрузку буфера можно с помощью вызова функции fflush(File *). Рассмотрим два примера – с очисткой и без.

#include #include #include void main() { FILE *file; char c; file = fopen("C:/c/test.txt", "w"); do { c = getch(); fprintf(file, "%c", c); fprintf(stdout, "%c", c); //fflush(file); } while(c != "q"); fclose(file); getch(); }

Раскомментируйте вызов fflush. Во время выполнения откройте текстовый файл и посмотрите на поведение.

Буфер файла можно назначить самостоятельно, задав свой размер. Делается это при помощи функции

Void setbuf (FILE * stream, char * buffer);

которая принимает уже открытый FILE и указатель на новый буфер. Размер нового буфера должен быть не меньше чем BUFSIZ (к примеру, на текущей рабочей станции BUFSIZ равен 512 байт). Если передать в качестве буфера NULL, то поток станет небуферизированным. Можно также воспользоваться функцией

Int setvbuf (FILE * stream, char * buffer, int mode, size_t size);

которая принимает буфер произвольного размера size. Режим mode может принимать следующие значения

• _IOFBF - полная буферизация. Данные записываются в файл, когда он заполняется. На считывание, буфер считается заполненным, когда запрашивается операция ввода и буфер пуст.
• _IOLBF - линейная буферизация. Данные записываются в файл когда он заполняется, либо когда встречается символ новой строки. На считывание, буфер заполняется до символа новой строки, когда запрашивается операция ввода и буфер пуст.
• _IONBF – без буферизации. В этом случае параметры size и buffer игнорируются.

Пример: зададим свой буфер и посмотрим, как осуществляется чтение из файла. Пусть файл короткий (что-нибудь, типа Hello, World!), и считываем мы его посимвольно

#include #include #include void main() { FILE *input = NULL; char c; char buffer = {0}; input = fopen("D:/c/text.txt", "rt"); setbuf(input, buffer); while (!feof(input)) { c = fgetc(input); printf("%c\n", c); printf("%s\n", buffer); _getch(); } fclose(input); }

Видно, что данные уже находятся в буфере. Считывание посимвольно производится уже из буфера.

feof

Функция int feof (FILE * stream); возвращает истину, если конец файла достигнут. Функцию удобно использовать, когда необходимо пройти весь файл от начала до конца. Пусть есть файл с текстовым содержимым text.txt. Считаем посимвольно файл и выведем на экран.

#include #include #include void main() { FILE *input = NULL; char c; input = fopen("D:/c/text.txt", "rt"); if (input == NULL) { printf("Error opening file"); _getch(); exit(0); } while (!feof(input)) { c = fgetc(input); fprintf(stdout, "%c", c); } fclose(input); _getch(); }

Всё бы ничего, только функция feof работает неправильно... Это связано с тем, что понятие "конец файла" не определено. При использовании feof часто возникает ошибка, когда последние считанные данные выводятся два раза. Это связано с тем, что данные записывается в буфер ввода, последнее считывание происходит с ошибкой и функция возвращает старое считанное значение.

#include #include #include void main() { FILE *input = NULL; char c; input = fopen("D:/c/text.txt", "rt"); if (input == NULL) { printf("Error opening file"); _getch(); exit(0); } while (!feof(input)) { fscanf(input, "%c", &c); fprintf(stdout, "%c", c); } fclose(input); _getch(); }

Этот пример сработает с ошибкой (скорее всего) и выведет последний символ файла два раза.

Решение – не использовать feof. Например, хранить общее количество записей или использовать тот факт, что функции fscanf и пр. обычно возвращают число верно считанных и сопоставленных значений.

#include #include #include void main() { FILE *input = NULL; char c; input = fopen("D:/c/text.txt", "rt"); if (input == NULL) { printf("Error opening file"); _getch(); exit(0); } while (fscanf(input, "%c", &c) == 1) { fprintf(stdout, "%c", c); } fclose(input); _getch(); }

Примеры

1. В одном файле записаны два числа - размерности массива. Заполним второй файл массивом случайных чисел.

#include #include #include #include //Имена файлов и права доступа #define INPUT_FILE "D:/c/input.txt" #define OUTPUT_FILE "D:/c/output.txt" #define READ_ONLY "r" #define WRITE_ONLY "w" //Максимальное значение для размера массива #define MAX_DIMENSION 100 //Ошибка при открытии файла #define ERROR_OPEN_FILE -3 void main() { FILE *inputFile, *outputFile; unsigned m, n; unsigned i, j; inputFile = fopen(INPUT_FILE, READ_ONLY); if (inputFile == NULL) { printf("Error opening file %s", INPUT_FILE); getch(); exit(ERROR_OPEN_FILE); } outputFile = fopen(OUTPUT_FILE, WRITE_ONLY); if (outputFile == NULL) { printf("Error opening file %s", OUTPUT_FILE); getch(); //Если файл для чтения удалось открыть, то его необходимо закрыть if (inputFile != NULL) { fclose(inputFile); } exit(ERROR_OPEN_FILE); } fscanf(inputFile, "%ud %ud", &m, &n); if (m > MAX_DIMENSION) { m = MAX_DIMENSION; } if (n > MAX_DIMENSION) { n = MAX_DIMENSION; } srand(time(NULL)); for (i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < m; j++) { fprintf(outputFile, "%8d ", rand()); } fprintf(outputFile, "\n"); } //Закрываем файлы fclose(inputFile); fclose(outputFile); }

2. Пользователь копирует файл, при этом сначала выбирает режим работы: файл может выводиться как на консоль, так и копироваться в новый файл.

#include #include #include #define ERROR_FILE_OPEN -3 void main() { FILE *origin = NULL; FILE *output = NULL; char filename; int mode; printf("Enter filename: "); scanf("%1023s", filename); origin = fopen(filename, "r"); if (origin == NULL) { printf("Error opening file %s", filename); getch(); exit(ERROR_FILE_OPEN); } printf("enter mode: "); scanf("%d", &mode); if (mode == 1) { printf("Enter filename: "); scanf("%1023s", filename); output = fopen(filename, "w"); if (output == NULL) { printf("Error opening file %s", filename); getch(); fclose(origin); exit(ERROR_FILE_OPEN); } } else { output = stdout; } while (!feof(origin)) { fprintf(output, "%c", fgetc(origin)); } fclose(origin); fclose(output); getch(); }

3. Пользователь вводит данные с консоли и они записываются в файл до тех пор, пока не будет нажата клавиша esc. Проверьте программу и посмотрите. как она себя ведёт в случае, если вы вводите backspace: что выводится в файл и что выводится на консоль.

#include #include #include #define ERROR_FILE_OPEN -3 void main() { FILE *output = NULL; char c; output = fopen("D:/c/test_output.txt", "w+t"); if (output == NULL) { printf("Error opening file"); _getch(); exit(ERROR_FILE_OPEN); } for (;;) { c = _getch(); if (c == 27) { break; } fputc(c, output); fputc(c, stdout); } fclose(output); }

4. В файле записаны целые числа. Найти максимальное из них. Воспользуемся тем, что функция fscanf возвращает число верно прочитанных и сопоставленных объектов. Каждый раз должно возвращаться число 1.

#include #include #include #define ERROR_FILE_OPEN -3 void main() { FILE *input = NULL; int num, maxn, hasRead; input = fopen("D:/c/input.txt", "r"); if (input == NULL) { printf("Error opening file"); _getch(); exit(ERROR_FILE_OPEN); } maxn = INT_MIN; hasRead = 1; while (hasRead == 1) { hasRead = fscanf(input, "%d", &num); if (hasRead != 1) { continue; } if (num >

Другое решение считывать числа, пока не дойдём до конца файла.

#include #include #include #include #define ERROR_FILE_OPEN -3 void main() { FILE *input = NULL; int num, maxn, hasRead; input = fopen("D:/c/input.txt", "r"); if (input == NULL) { printf("Error opening file"); _getch(); exit(ERROR_FILE_OPEN); } maxn = INT_MIN; while (!feof(input)) { fscanf(input, "%d", &num); if (num > maxn) { maxn = num; } } printf("max number = %d", maxn); fclose(input); _getch(); }

5. В файле записаны слова: русское слово, табуляция, английское слово, в несколько рядов. Пользователь вводит английское слово, необходимо вывести русское.

Файл с переводом выглядит примерно так

Солнце sun
карандаш pen
шариковая ручка pencil
дверь door
окно windows
стул chair
кресло armchair

и сохранён в кодировке cp866 (OEM 866). При этом важно: последняя пара cлов также заканчивается переводом строки.

Алгоритм следующий - считываем строку из файла, находим в строке знак табуляции, подменяем знак табуляции нулём, копируем русское слово из буфера, копируем английское слово из буфера, проверяем на равенство.

#include #include #include #include #define ERROR_FILE_OPEN -3 void main() { FILE *input = NULL; char buffer; char enWord; char ruWord; char usrWord; unsigned index; int length; int wasFound; input = fopen("D:/c/input.txt", "r"); if (input == NULL) { printf("Error opening file"); _getch(); exit(ERROR_FILE_OPEN); } printf("enter word: "); fgets(usrWord, 127, stdin); wasFound = 0; while (!feof(input)) { fgets(buffer, 511, input); length = strlen(buffer); for (index = 0; index < length; index++) { if (buffer == "\t") { buffer = "\0"; break; } } strcpy(ruWord, buffer); strcpy(enWord, &buffer); if (!strcmp(enWord, usrWord)) { wasFound = 1; break; } } if (wasFound) { printf("%s", ruWord); } else { printf("Word not found"); } fclose(input); _getch(); }

6. Подсчитать количество строк в файле. Будем считывать файл посимвольно, считая количество символов "\n" до тех пор, пока не встретим символ EOF. EOF - это спецсимвол, который указывает на то, что ввод закончен и больше нет данных для чтения. Функция возвращает отрицательное значение в случае ошибки.
ЗАМЕЧАНИЕ: EOF имеет тип int, поэтому нужно использовать int для считывания символов. Кроме того, значение EOF не определено стандартом.