Стандартные файлы и функции для работы с ними

Когда программа начинает выполняться, автоматически открываются несколько потоков, из которых основными являются:

- стандартный поток ввода (stdin);

- стандартный поток вывода (stdout);

- стандартный поток вывода об ошибках (stderr).

По умолчанию stdin ставится в соответствие клавиатура, а потокам stdout и stderr - монитор. Для ввода-вывода с помощью стандартных потоков используются функции:

 - getchar()/putchar() – ввод-вывод отдельного символа;

- gets()/puts() – ввод-вывод строки;

- scanf()/printf() – форматированный ввод/вывод.

Функции рассматривались, когда мы рассматривали строковые и символьные данные. Теперь мы можем связать их со стандартными потоками: ввод осуществляется из стандартного потока stdin вывод осуществляется в стандартный поток stdout. Аналогично работе со стандартными потоками выполняется ввод-вывод в потоки, связанные с файлами.

Символьный ввод-вывод

Для символьного ввода-вывода используются функции:

- int fgetc(FILE*fp), где fp – указатель на поток, из которого выполняется считывание. Функция возвращает очередной символ в форме int из потока fp. Если символ не может быть прочитан, то возвращается значение EOF.

- int fputc(int c, FILE*fp), где fp – указатель на поток, в который выполняется запись, c – переменная типа int, в которой содержится записываемый в поток символ. Функция возвращает записанный в поток fp символ в форме int. Если символ не может быть записан, то возвращается значение EOF.

Пример:

#include <iostream.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void main()

{

FILE *f;

char c;

char *filename=”f.txt”;

if((f=fopen(filename,”r”)==0)

{

perror(filename);exit(0);

}

while(c=fgetc(f)!=EOF)

putchar(c);//вывод с на стандартное устройство вывода

fclose(f);

}

Строковый ввод-вывод

Для построчного ввода-вывода используются следующие функции:

1) char* fgets(char* s,int n,FILE* f), где

char*s – адрес, по которому размещаются считанные байты,

int n – количество считанных байтов,

FILE* f – указатель на файл, из которого производится считывание.

Прием байтов заканчивается после передачи n-1 байтов или при получении управляющего символа ‘\n’. Управляющий символ тоже передается в принимающую строку. Строка в любом случае заканчивается ‘\0’. При успешном завершении считывания функция возвращает указатель на прочитанную строку, при неуспешном – 0.

2) int puts(char* s, FILE* f), где

char*s – адрес, из которого берутся записываемые в файл байты,

FILE* f – указатель на файл, в который производится запись.

Символ конца строки (‘\0’) в файл не записывается. Функция возвращает EOF, если при записи в файл произошла ошибка, при успешной записи возвращает неотрицательное число.

Пример:

//копирование файла in в файл out

int MAXLINE=255;//максимальная длина строки

FILE *in,//исходный файл

*out;//принимающий файл

char* buf[MAXLINE];//строка, с помощью которой выполняется копирование

in=fopen(“f1.txt”,”r”);//открыть исходный файл для чтения

out=fopen(“f2.txt”,”w”);//открыть принимающий файл для записи

while(fgets(buf,MAXLINE,in)!=0)//прочитать байты из файла in в строку buf

fputs(buf,out);//записать байты из строки buf в файл out

fclose(in);fclose(out);//закрыть оба файла

 

Блоковый ввод-вывод

Для блокового ввода-вывода используются функции:

1) int fread(void*ptr,int size, int n, FILE*f), где

void*ptr – указатель на область памяти, в которой размещаются считанные из файла данные,

int size – размер одного считываемого элемента,

int n – количество считываемых элементов,

FILE*f – указатель на файл, из которого производится считывание.

В случае успешного считывания функция возвращает количество считанных элементов, иначе – EOF.

2) int fwrite(void*ptr,int size, int n, FILE*f), где

void*ptr – указатель на область памяти, в которой размещаются считанные из файла данные,

int size – размер одного записываемого элемента,

int n – количество записываемых элементов,

FILE*f – указатель на файл, в который производится запись.

В случае успешной записи функция возвращает количество записанных элементов, иначе – EOF.

Пример:

struct Employee

{

char name[30];

char title[30];

float rate;

};

void main()

{

Employee e;

FILE *f;

if((f=fopen(“f.dat”,”wb”))==NULL)

{

cout<<”\nCannot open file for writing”;

exit(1);

}

int n;

//запись в файл

printf(“\nN-?”);

scanf(“%d”,&n);

for(int i=0;i<n;i++)

{

//формируем структуру е

printf(“\nname:”);scanf(“%s”,&e.name);

printf(“\ntitle:”);scanf(“%s”,&e.title);

printf(“\nrate:”);scanf(“%s”,&e.rate);

//записываем е в файл

fwrite(&e,sizeof(Employee),1,f);

}

fclose(f);

//чтение из файла

if((f=fopen(“f.dat”,”rb”))==NULL)

{

cout<<”\nCannot open file for reading”;

exit(2);

}

while(fread(&e,sizeof(Employee)1,f)

{

printf(“%s % s%f”, e.name, e.title, e.rate)

}

fclose(f);

}

Форматированный ввод-вывод

В некоторых случаях информацию удобно записывать в файл без преобразования, т. е. в символьном виде пригодном для непосредственного отображения на экран. Для этого можно использовать функции форматированного ввода-вывода:

1) int fprintf(FILE *f, const char*fmt,...), где

FILE*f – указатель на файл, в который производится запись,

const char*fmt – форматная строка,

... – список переменных, которые записываются в файл.

Функция возвращает число записанных символов.

2) 1) int fscanf(FILE *f, const char*fmt, par1,par2,...), где

FILE*f – указатель на файл, из которого производится чтение,

const char*fmt – форматная строка,

par1,par2,... – список переменных, в которые заносится информация из файла.

Функция возвращает число переменных, которым присвоено значение.

Пример:

void main()

{

FILE *f;

int n;

if((f=fopen(“int.dat”,”w”))==0)

{

perror(“int.dat”);

exit(0);

}

for(n=1;n<11;n++)

fprinf(f,”\n%d %d”,n,n*n);

fclose(f);

if((f=fopen(“int.dat”,”r”))==0)

{

perror(“int.dat”);

exit(1);

}

int nn;

while(fscanf(f, ”%d%d”,&n,&nn))

printf(“\n%d %d”,n,nn);

fclose(f);

}

 

Прямой доступ к файлам

Рассмотренные ранее средства обмена с файлами позволяют записывать и считывать данные только последовательно. Операции чтения/записи всегда производятся, начиная с текущей позиции в потоке. Начальная позиция устанавливается при открытии потока и может соответствовать начальному или конечному байту потока в зависимости от режима открытия файла. При открытии потока в режимах “r” и “w” указатель текущей позиции устанавливается на начальный байт потока, при открытии в режиме “a” - за последним байтом в конец файла. При выполнении каждой операции указатель перемещается на новую текущую позицию в соответствии с числом записанных/прочитанных байтов.

       Средства прямого доступа дают возможность перемещать указатель текущей позиции в потоке на нужный байт. Для этого используется функция

int fseek(FILE *f, long off, int org), где

FILE *f - – указатель на файл,

long off – позиция смещения

int org – начало отсчета.

Смещение задается выражение или переменной и может быть отрицательным, т. е. возможно перемещение как в прямом, так и в обратном направлениях. Начало отсчета задается одной из определенных в файле <stdio.h> констант:

SEEK_SET ==0 – начало файла;

SEEK_CUR==1 – текущая позиция;

SEEK_END ==2 – конец файла.

Функция возвращает 0, если перемещение в потоке выполнено успешно, иначе возвращает ненулевое значение.

Примеры:

fseek(f,0L,SEEK_SET); //перемещение к началу потока из текущей позиции

fseek(f,0L,SEEK_END); //перемещение к концу потока из текущей позиции

fseek(f,-(long)sizeof(a),SEEK_SET); //перемещение назад на длину переменной а.

Кроме этой функции, для прямого доступа к файлу используются:

long tell(FILE *f);//получает значение указателя текущей позиции в потоке;

void rewind(FILE *f);//установить значение указателя на начало потока.