File c тип данных. Работа с файлами в языке си

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:

адрес области памяти, куда данные записываются или откуда считываются,
размер одного данного какого-либо типа,
количество считываемых данных указанного размера,
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

Напишите программу, которая запрашивает у пользователя имя (адрес) текстового файла, далее открывает его и считает в нем количество символов и строк.
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.

Последнее обновление: 31.10.2015

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()

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.

Открытие файла осуществляется с помощью функции fopen() , которая возвращает указатель на структуру типа FILE , который можно использовать для последующих операций с файлом.

FILE *fopen(name, type);

name – имя открываемого файла (включая путь),
type — указатель на строку символов, определяющих способ доступа к файлу:

"r" - открыть файл для чтения (файл должен существовать);
"w" - открыть пустой файл для записи; если файл существует, то его содержимое теряется;
"a" - открыть файл для записи в конец (для добавления); файл создается, если он не существует;
"r+" - открыть файл для чтения и записи (файл должен существовать);
"w+" - открыть пустой файл для чтения и записи; если файл существует, то его содержимое теряется;
"a+" - открыть файл для чтения и дополнения, если файл не существует, то он создаётся.

Возвращаемое значение — указатель на открытый поток. Если обнаружена ошибка, то возвращается значение NULL .

Функция fclose() закрывает поток или потоки, связанные с открытыми при помощи функции fopen() файлами. Закрываемый поток определяется аргументом функции fclose() .

Возвращаемое значение: значение 0, если поток успешно закрыт; константа EOF , если произошла ошибка.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

#include
int main() {
FILE *fp;
char name = "my.txt" ;
if ((fp = fopen(name, "r" )) == NULL )
{
printf("Не удалось открыть файл" );
getchar();
return 0;
}
// открыть файл удалось
... // требуемые действия над данными
fclose(fp);
getchar();
return 0;
}

Чтение символа из файла :

char fgetc(поток);

Аргументом функции является указатель на поток типа FILE . Функция возвращает код считанного символа. Если достигнут конец файла или возникла ошибка, возвращается константа EOF .

Запись символа в файл :

fputc(символ,поток);

Аргументами функции являются символ и указатель на поток типа FILE . Функция возвращает код считанного символа.

Функции fscanf() и fprintf() аналогичны функциям scanf() и printf() , но работают с файлами данных, и имеют первый аргумент - указатель на файл.

fscanf(поток, "ФорматВвода" , аргументы);

Работа с текстовыми файлами в C++.

Существуют два основных типа файлов: текстовые и двоичные. Файлы позволяют пользователю считывать большие объемы данных непосредственно с диска, не вводя их с клавиатуры.

Текстовыми называются файлы, состоящие из любых символов. Они организуются по строкам, каждая из которых заканчивается символом «конец строки». Конец самого файла обозначается символом «конец файла». При записи информации в текстовый файл, просмотреть который можно с помощью любого текстового редактора, все данные преобразуются к символьному типу и хранятся в символьном виде.

В двоичных файлах информация считывается и записывается в виде блоков определенного размера, в которых могут храниться данные любого вида и структуры.

Для работы с файлами используются специальные типы данных , называемые потоками . Поток ifstream служит для работы с файлами в режиме чтения, а ofstream в режиме записи. Для работы с файлами в режиме как записи, так и чтения служит поток fstream .

В программах на C++ при работе с текстовыми файлами необходимо подключать библиотеки iostream и fstream.

Для того чтобы записывать данные в текстовый файл, необходимо:

описать переменную типа ofstream.

вывести информацию в файл.

обязательно закрыть файл.

Для считывания данных из текстового файла, необходимо:

описать переменную типа ifstream.

открыть файл с помощью функции open.

закрыть файл.

Запись информации в текстовый файл

Как было сказано ранее, для того чтобы начать работать с текстовым файлом, необходимо описать переменную типа ofstream. Например, так:

Будет создана переменная F для записи информации в файл.

На следующим этапе файл необходимо открыть для записи. В общем случае оператор открытия потока будет иметь вид:

F.open(«file», mode);

Здесь F - переменная, описанная как ofstream,

file - полное имя файла на диске,

mode - режим работы с открываемым файлом.

Обратите внимание на то, что при указании полного имени файла нужно ставить двойной слеш. Например, полное имя файла noobs.txt, находящегося в папке game на диске D:, нужно будет записать так:

D:\\game\\noobs.txt.

Файл может быть открыт в одном из следующих режимов:

ios::in - открыть файл в режиме чтения данных, этот режим является режимом по умолчанию для потоков ifstream;

ios::out - открыть файл в режиме записи данных (при этом информация о существующем файле уничтожается), этот режим является режимом по умолчанию для потоков ofstream;

ios::app - открыть файл в режиме записи данных в конец файла;

ios::ate - передвинуться в конец уже открытого файла;

ios::trunc - очистить файл, это же происходит в режиме ios::out;

ios::nocreate - не выполнять операцию открытия файла, если он не существует;

ios::noreplace - не открывать существующий файл.

Параметр mode может отсутствовать, в этом случае файл открывается в режиме по умолчанию для данного потока.

После удачного открытия файла (в любом режиме) в переменной F будет храниться true, в противном случае false. Это позволит проверить корректность операции открытия файла.

Открыть файл (в качестве примера возьмем файл D:\\game\\noobs.txt) в режиме записи можно одним из следующих способов:

// первый способ

ofstream F;

F.open("D:\\game\\noobs.txt", ios::out);

//второй способ, режим ios::out является режимом по умолчанию

// для потока ofstream

ofstream F;

//третий способ объединяет описание переменной и типа поток

//и открытие файла в одном операторе

ofstream F ("D:\\game\\noobs.txt", ios::out);

После открытия файла в режиме записи будет создан пустой файл, в который можно будет записывать информацию.

Если вы хотите открыть существующий файл в режиме до записи, то в качестве режима следует использовать значение ios::app.

После открытия файла в режиме записи, в него можно писать точно так же, как и на экран, только вместо стандартного устройства вывода cout необходимо указать имя открытого файла.

Например, для записи в поток F переменной a, оператор вывода будет иметь вид:

Для последовательного вывода в поток G переменных b, c, d оператор вывода станет таким:

Закрытие потока осуществляется с помощью оператора:

ПРИМЕР:

Создать текстовый файл D:\\game\\noobs.txt и записать в него n вещественных чисел.

#include "stdafx.h"

#include

using namespace std;

int main()

setlocale (LC_ALL, "RUS");

int i, n;

double a;

//описывает поток для записи данных в файл

ofstream f ;

//открываем файл в режиме записи,

//режим ios :: out устанавливается по умолчанию

f.open("D:\\game\\noobs.txt", ios::out);

//вводим количество вещественных чисел

cout <<" n ="; cin >> n ;

//цикл для ввода вещественных чисел

//и записи их в файл

for (i=0; i

cout<<"a=";

//ввод числа

cin>>a;

//закрытие потока

f.close();

system("pause");

return 0;

_______________________________________________________________

Для того чтобы прочитать информацию из текстового файла, необходимо описать переменную типа ifstream . После этого нужно открыть файл для чтения с помощью оператора open . Если переменную назвать F, то первые два оператора будут такими:

F.open("D:\\game\\noobs.txt", ios::in);

После открытия файла в режиме чтения из него можно считывать информацию точно так же, как и с клавиатуры, только вместо cin указать имя потока из которого будет происходить чтение данных.

Например, для чтения из потока F в переменную a, оператор ввода будет выглядеть так:

Два числа в текстовом редакторе считаются разделенными, если между ними есть хотя бы один из символов: пробел, табуляция, символ конца строки. Хорошо, если программисту заранее известно, сколько и каких значений храниться в текстовом файле. Однако часто просто известен тип значений, хранящихся в файле, при этом их количество может быть различным. При решении подобной проблемы необходимо считывать значения из файла по одному, а перед каждым считыванием проверять, достигнут ли конец файла. Для этого существует функция F . eof ().

Здесь F - имя потока функция возвращает логическое значение: true или false, в зависимости от того достигнут ли конец файла. Следовательно, цикл для чтения содержимого всего файла можно записать так:

//организуем для чтения значений из файла, выполнение

//цикла прервется, когда достигнем конец файла,

//в этом случае F.eof() вернет истину

while (!F.eof())

ПРИМЕР:

В текстовом файле D:\\game\\noobs.txt хранятся вещественные числа, вывести их на экран и вычислить их количество.

#include "stdafx.h"

#include

using namespace std;

int main()

setlocale (LC_ALL, "RUS");

int n=0;

float a;

fstream F;

//открываем файл в режиме чтения

F.open("D:\\game\\noobs.txt");

//если открытие файла прошло корректно, то

//цикл для чтения значений из файла; выполнение цикла прервется,

//когда достигнем конца файла, в этом случае F.eof() вернет истину.

while (!F.eof())

//чтение очередного значения из потока F в переменную a

F>>a;

//вывод значения переменной a на экран

cout<

//увеличение количества считанных чисел

//закрытие потока

F.close();

//вовод на экран количества считанных чисел

cout<<"n="<

//если открытие файла прошло некорректно, то вывод

//сообщения об отсутствии такого файла

else cout<<" Файл не существует"<

system("pause");

return 0;

C++. Обработка двоичных файлов

При записи информации в двоичный файл символы и числа записываются в виде последовательности байт.

Для того чтобы записать данные в двоичный файл, необходимо:

описать файловую переменную типа FAIL * с помощью оператора FILE *filename;. Здесь filename - имя переменной, где будет храниться указатель на файл.

записать информацию в файл с помощью функции fwrite

Для того чтобы считат ь данные из двоичного файла, необходимо:

описать переменную типа FILE *

открыть файл с помощью функции fopen

закрыть файл с помощью функции fclose

Основные функции, необходимые для работы с двоичными файлами.

Для открытия файла предназначена функция fopen.

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

Здесь filename - строка, в которой хранится полное имя открываемого файла, mode - строка, определяющая режим работы с файлом; возможны следующие значения:

«rb» - открываем двоичный файл в режиме чтения;

«wb» - создаем двоичный файл для записи; если он существует, то его содержимое очищается;

«ab» - создаем или открываем двоичный файл для дозаписи в конец файла;

«rb+» - открываем существующий двоичный файл в режиме чтения и записи;

«wb+» - открываем двоичный файл в режиме чтения и записи, существующий файл очищается;

«ab+» - двоичный файл открывается или создается для исправления существующий информации и добавления новой в конец файла.

Функция возвращает в файловой переменной f значение NULL в случае неудачного открытия файла. После открытия файла доступен 0-й его байт, указатель файла равен 0, значение которого по мере чтения или записи смещается на считанное (записанное) количество байт. Текущие значение указателя файла - номер байта, начиная с которого будет происходить операция чтения или записи.

Для закрытия файла предназначена функция fclose

int fclose(FILE *filename);

Возвращает 0 при успешном закрытие файла и NULL в противном случае.

Функция remove предназначена для удаления файлов.

int remove(const char *filename);

Эта функция удаляет с диска файл с именем filenema. Удаляемый файл должен быть закрыт. Функция возвращает ненулевое значение, если файл не удалось удалить.

Для переименования файлов предназначена функция rename:

int rename(const char *oldfilename, const char *newfilename);

Первый параметр - старое имя файла, второй - новое. Возвращает 0 при удачном завершении программы.

Чтение из двоичного файла осуществляется с помощью функции fread:

fread(void *ptr, size, n, FILE *filename);

Функция fread считывает из файла filename в массив ptr n элементов размера size. Функция возвращает количество считанных элементов. После чтения из файла его указатель смещается на n*size байт.

Запись в двоичный файл осуществляется с помощью функции fwrite:

fwrite(const void *ptr, size, n, FILE *filename);

Функция fwrite записывает в файл filename из массива ptr n элементов размера size. Функция возвращает количество записанных элементов. После записи информации в файл указатель смещается на n*size байт.

Для контроля достижения конца файла есть функция feof:

int feof(FILE *filename);

Она возвращает ненулевое значение если достигнут конец файла.

ПРИМЕР:

Создать двоичный файл D:\\game\\noobs.dat и записать в него целое число n и n вещественных чисел.

#include "stdafx.h"

#include

using namespace std;

int main()

setlocale (LC_ALL, "RUS");

int n, i;

double a;

//создаем двоичный файл в режиме записи

f=fopen("D:\\game\\noobs.dat", "wb");

// ввод числа n

cout<<"n="; cin>>n;

fwrite(&n, sizeof(int), 1, f);

//цикл для ввода n вещественных чисел

for (i=0; i

//ввод очередного вещественного числа

cout<<"a=";

cin>>a;

//запись вешественного числа в двоичный файл

fwrite(&a, sizeof(double), 1, f);

// закрываем файл

fclose(f);

system("pause");

return 0;

ПРИМЕР:

Вывести на экран содержимого созданного в прошлой задаче двоичного файла D:\\game\\noobs.dat

#include "stdafx.h"

#include

using namespace std;

int main()

setlocale (LC_ALL, "RUS");

int n, i;

double *a;

FILE *f; //описываем файловую переменную

//открываем существующий двоичный файл в режиме чтения

//считываем из файла одно целое число в переменную n

//вывод n на экран

cout<<"n="<

//выделение памяти для массива из n чисел

a=new double[n];

//чтение n вещественных чисел из файла в массив a

//вывод массива на экран

for (i=0; i

cout<

// закрываем файл

fclose(f);

system("pause");

return 0;

Двоичный файл - последовательная структура данных, после открытия файла доступен первый байт, хранящийся в нем. Можно последовательно записывать или считывать данные из файла. Допустим, необходимо считать пятнадцатое число, а затем первое. С помощью последовательного доступа это можно сделать следующим способом:

int n, i;

double a;

FILE *f;

f=fopen("D:\\game\\noobs.dat", "rb");

for (i=0; i<15; i++)

fclose(f);

f=fopen("D:\\game\\noobs.dat", "rb");

fread(&a, sizeof(double), 1, f);

fclose(f);

Как видно, такое чтение чисел из файла, а затем повторное открытие файла - не самый удобный способ. Гораздо удобнее будет использовать функцию fseek перемещения указателя файла к заданному байту.

int fseek(FILE *filename, long int offset, int origin);

Функция устанавливает указатель текущий позиции файла F в соответствии со значением начала отсчета origin и смещения offset. Параметр offset равен количеству байтов, на которые будет смещен указатель файла относительно начала отсчета, заданного параметром origin. В качестве значения для параметра origin должно быть взято одно из следующих значений отсчета смещения offset, определенных в заголовке stdio.h:

SEEK_SET - с начала файла;

SEEK_CUR - с текущей позиции;

SEEK_END - с конца файла.

Функция возвращает нулевое значение при успешном выполнение операции, ненулевое - при возникновении сбоя при выполнении смещения

Функция fseek фактически реализует прямой доступ к любому значению в файле. Необходимо только знать месторасположение (номер байта) значения в файле. Рассмотрим использование прямого доступа в двоичных файлах на примере решения следующей задачи.

ПРИМЕР

В созданном раннее двоичном файле D:\\game\\noobs.dat, поменять местами наибольшее и наименьшее из вещественных чисел.

Алгоритм решения задачи состоит из следующих этапов:

чтение вещественных из файла в массив a.

поиск в массиве а максимального (max) и минимального (min) значения и их номеров (imax, imin).

перемещения указателя файла к максимальному значению и запись min.

перемещения указателя файла к минимальному значению и запись max.

Ниже приведен текст программы решения задачи с комментариями.

#include "stdafx.h"

#include

using namespace std;

int main()

setlocale (LC_ALL, "RUS");

int n, i, imax, imin;

double *a, max, min;

FILE *f;

//открытие файла в режиме чтения и записи

f=fopen("D:\\game\\noobs.dat", "rb+");

//считываем из файла в переменную n количество

//вещественных чисел в файле

fread(&n, sizeof(int), 1, f);

cout<<"n="<

//выделяем память для хранения вещественных чисел,

//которые будут храниться в массиве a

a=new double[n];

//считываем из файла в массив а вещественные числа

fread(a, sizeof(double), n, f);

//поиск максимального и минимального элементов

//в массиве а и их индексов

for (imax=imin=0, max=min=a, i=1; i

if (a[i]>max)

max=a[i];

if (a[i]

min=a[i];

// перемещение указателя к максимальному элементу

fseek(f, sizeof(int)+imax*sizeof(double), SEEK_SET);

//запись min вместо максимального элемента файла

fwrite(&min, sizeof(double), 1, f);

// перемещение указателя к минимальному элементу

fseek(f, sizeof(int)+imin*sizeof(double), SEEK_SET);

//запись max вместо минимального элемента файла

fwrite(&max, sizeof(double), 1, f);

//закрытие файла

fclose(f);

//освобождение памяти

delete [ ]a;

system("pause");

Механизм ввода-вывода, разработанный , не соответствует общепринятому сегодня стилю объектно-ориентированного программирования, кроме того, он активно использует операции с указателями, считающиеся потенциально небезопасными в современных защищённых средах выполнения кода. Альтернативой при разработке прикладных приложений является механизм стандартных классов ввода-вывода, предоставляемый стандартом языка C++.

Открытие файлов
Наиболее часто применяются классы ifstream для чтения, ofstream для записи и fstream для модификации файлов.
Все поточные классы ввода-вывода являются косвенными производными от общего предка ios , полностью наследуя его функциональность. Так, режим открытия файлов задает член данных перечисляемого типа open_mode, который определяется следующим образом:
Enum open_mode { app, binary, in, out, trunc, ate };
Ниже приведены возможные значения флагов и их назначение.
Например, чтобы открыть файл с именем test.txt для чтения данных в бинарном виде, следует написать:
Ifstream file; file.open ("test.txt", ios::in | ios::binary);
Оператор логического ИЛИ (|) позволяет составить режим с любым сочетанием флагов. Так, чтобы, открывая файл по записи, случайно не затереть существующий файл с тем же именем, надо использовать следующую форму:
Ofstream file; file.open ("test.txt", ios::out | ios::app);
Предполагается, что к проекту подключён соответствующий заголовочный файл:
#include
Для проверки того удалось ли открыть файл, можно применять конструкцию
If (!file) { //Обработка ошибки открытия файла }
Операторы включения и извлечения
Переопределённый в классах работы с файлами оператор включения (<<) записывает данные в файловый поток. Как только вы открыли файл для записи, можно записывать в него текстовую строку целиком:
File << "Это строка текста";
Можно также записывать текстовую строку по частям:
File << "Это " << "строка " << "текста";
Оператор endl завершает ввод строки символом "возврат каретки":
File << "Это строка текста" << endl;
С помощью оператора включения несложно записывать в файл значения переменных или элементов массива:
Ofstream file ("Temp.txt"); char buff = "Текстовый массив содержит переменные"; int vx = 100; float pi = 3.14159; file << buff << endl << vx << endl << pi << endl;
В результате выполнения кода образуется три строки текстового файла Temp.txt:
Текстовый массив содержит переменные 100 3.14159
Обратите внимание, что числовые значения записываются в файл в виде текстовых строк, а не двоичных значений.
Оператор извлечения (>>)производит обратные действия. Казалось бы, чтобы извлечь символы из файла Temp.txt , записанного ранее, нужно написать код наподобие следующего:
Ifstream file ("Temp.txt"); char buff; int vx; float pi; file >> buff >> vx >> pi;
Однако оператор извлечения остановится на первом попавшемся разделителе (символе пробела, табуляции или новой строки). Таким образом, при разборе предложения "Текстовый массив содержит переменные" только слово "Текстовый" запишется в массив buff , пробел игнорируется, а слово "массив" станет значением целой переменной vx и исполнение кода "пойдет вразнос" с неминуемым нарушением структуры данных. Далее, при обсуждении класса ifstream , будет показано, как правильно организовать чтение файла из предыдущего примера.

Класс ifstream: чтение файлов
Как следует из расшифровки названия, класс ifstream предназначен для ввода файлового потока. Далее перечислены основные методы класса. Большая часть из них унаследована от класса istream и перегружена с расширением родительской функциональности. К примеру, функция get , в зависимости от параметра вызова, способна считывать не только одиночный символ, но и символьный блок.
Теперь понятно, как нужно модифицировать предыдущий пример, чтобы использование оператора извлечения данных давало ожидаемый результат:
Ifstream file("Temp.txt"); char buff; int vx; float pi; file.getline(buff, sizeof(buff)); file >> vx >> pi:
Метод getline прочитает первую строку файла до конца, а оператор >> присвоит значения переменным.
Следующий пример показывает добавление данных в текстовый файл с последующим чтением всего файла. Цикл while (1) используется вместо while(!file2.eof()) по причинам, которые обсуждались в .
#include #include using namespace std; int main() { ofstream file; file.open("test.txt",ios::out|ios::app); if (!file) { cout << "File error - can"t open to write data!"; cin.sync(); cin.get(); return 1; } for (int i=0; i<10; i++) file << i << endl; file.close(); ifstream file2; file2.open("test.txt", ios::in); if (!file2) { cout << "File error - can"t open to read data!"; cin.sync(); cin.get(); return 2; } int a,k=0; while (1) { file2 >> a; if (file2.eof()) break; cout << a << " "; k++; } cout << endl << "K=" << k << endl; file2.close(); cin.sync(); cin.get(); return 0; }
В следующем примере показан цикл считывания строк из файла test.txt и их отображения на консоли.
#include #include using namespace std; int main() { ifstream file; // создать поточный объект file file.open("test.txt"); // открыть файл на чтение if (!file) return 1; // возврат по ошибке отрытия char str; // статический буфер строки // Считывать и отображать строки в цикле, пока не eof while (!file.getline(str, sizeof(str)).eof()) cout << str << endl; // вывод прочитанной строки на экран cin.sync(); cin.get(); return 0; }
Этот код под ОС Windows также зависит от наличия в последней строке файла символа перевода строки, надежнее было бы сделать так:
While (1) { if (file.eof()) break; file.getline(str, sizeof(str)); cout << str << endl; }
Явные вызовы методов open и close не обязательны. Действительно, вызов конструктора с аргументом позволяет сразу же, в момент создания поточного объекта file , открыть файл:
Ifstream file("test.txt");
Вместо метода close можно использовать оператор delete , который автоматически вызовет деструктор объекта file и закроет файл. Код цикла while обеспечивает надлежащую проверку признака конца файла.

Класс ofstream: запись файлов
Класс ofstream предназначен для вывода данных из файлового потока. Далее перечислены основные методы данного класса.
Описанный ранее оператор включения удобен для организации записи в текстовый файл:
Ofstream file ("temp.txt"); if (!file) return; for (int i=1; i<=3; i++) file << "Строка " << i << endl; file.close();
Бинарные файлы
В принципе, бинарные данные обслуживаются наподобие текстовых. Отличие состоит в том, что если бинарные данные записываются в определенной логической структуре, то они должны считываться из файла в переменную того же структурного типа.
Первый параметр методов write и read (адрес блока записи/чтения) должен иметь тип символьного указателя char * , поэтому необходимо произвести явное преобразование типа адреса структуры void * . Второй параметр указывает, что бинарные блоки файла имеют постоянный размер байтов независимо от фактической длины записи. Следующее приложение дает пример создания и отображения данных простейшей записной книжки. Затем записи файла последовательно считываются и отображаются на консоли.
#include #include #include using namespace std; struct Notes { // структура данных записной книжки char Name; // Ф.И.О. char Phone; // телефон int Age; // возраст }; int main() { setlocale(LC_ALL, "Russian"); Notes Note1= { "Грозный Иоанн Васильевич", "не установлен", 60 }; Notes Note2= { "Годунов Борис Федорович ", "095-111-2233 ", 30 }; Notes Note3= { "Романов Петр Михайлович ", "812-333-2211 ", 20 }; ofstream ofile("Notebook.dat", ios::binary); ofile.write((char*)&Note1, sizeof(Notes)); // 1-й блок ofile.write((char*)&Note2, sizeof(Notes)); // 2-й блок ofile.write((char*)&Note3, sizeof(Notes)); // 3-й блок ofile.close(); // закрыть записанный файл ifstream ifile("Notebook.dat", ios::binary); Notes Note; // структурированная переменная char str; // статический буфер строки // Считывать и отображать строки в цикле, пока не eof while (!ifile.read((char*)&Note, sizeof(Notes)).eof()) { sprintf(str, "%s\tТел: %s\tВозраст: %d", Note.Name, Note.Phone, Note.Age); cout << str << endl; } ifile.close(); // закрыть прочитанный файл cin.sync(); cin.get(); return 0; }
В результате выполнения этого кода образуется бинарный файл Notebook.dat из трех блоков размером по 80 байт каждый (при условии, что символы - однобайтовые). Естественно, вы можете использовать другие поточные методы и проделывать любые операции над полями определенной структуры данных.
Класс fstream: произвольный доступ к файлу
Предположим что в нашей записной книжке накопилось 100 записей, а мы хотим считать 50-ю. Конечно, можно организовать цикл и прочитать все записи с первой по заданную. Очевидно, что более целенаправленное решение - установить указатель позиционирования файла pos прямо на запись 50 и считать ее:
Ifstream ifile("Notebook.dat", ios::binary); int pos = 49 * sizeof(Notes); ifile.seekg(pos); // поиск 50-й записи Notes Note; //Notes – описанная выше структура "запись" ifile.read((char*)&Note, sizeof(Notes));
Подобные операции поиска эффективны, если файл состоит из записей известного и постоянного размера. Чтобы заменить содержимое произвольной записи, надо открыть поток вывода в режиме модификации:
Ofstream ofilе ("Notebook.dat", ios::binary | ios::ate); int pos = 49 * sizeof(Notes); ofile seekp(pos); // поиск 50-й записи Notes Note50 = {"Ельцин Борис Николаевич", "095-222-3322", 64}; ofile.write((char*)&Note, sizeof(Notes)); // замена
Если не указать флаг ios::ate (или ios::app), то при открытии бинарного файла Notebook.dat его предыдущее содержимое будет стерто!
Наконец, можно открыть файл одновременно для чтения/записи, используя методы, унаследованные поточным классом fstream от своих предшественников. Поскольку класс fstream произведен от istream и ostream (родителей ifstream и ofstream соответственно), все упомянутые ранее методы становятся доступными в приложении.
В следующем примере показана перестановка первой и третьей записей файла Notebook.dat .
#include #include #include using namespace std; struct Notes { char Name; char Phone; int Age; }; int main() { setlocale(LC_ALL, "Russian"); Notes Note1, Note3; // Открыть файл на чтение/запись одновременно fstream file("Notebook.dat", ios::binary | ios::in | ios::out); file.seekg(2 * sizeof(Notes)); // найти и считать Note3 file.read((char*)&Note3, sizeof(Notes)); file.seekg(0); // найти и считать Note1 file.read((char*)&Note1, sizeof(Notes)); file.seekg(0); // Note1 <== Note3 file.write((char*)&Note3, sizeof(Notes)); file.seekg(2 * sizeof(Notes)); // Note3 <== Note1 file.write((char*)&Note1, sizeof(Notes)); char str; // Считывать и отображать записи в цикле, пока не eof file.seekg(0); // вернуться к началу файла while (!file.read((char*)&Note1, sizeof(Notes)).eof()) { sprintf(str, "%s\tТел: %s\tВозраст: %d", Note1.Name, Note1.Phone, Note1.Age); cout << str << endl; } file.close(); cin.sync(); cin.get(); return 0; }
В конструкторе объекта file надо указать флаги ios::in и ios::out , разрешая одновременное выполнение операций чтения и записи. В результате выполнения этого кода первая и третья записи бинарного файла Notebook.dat поменяются местами.
Дополнительные примеры по теме есть .

Категории

Интернет

Windows 10

Мультимедиа

Утилиты

Сеть и интернет

Системные программы

Настройка программ

Проблемы с ОС