|
Файловые функции: fopen(), fclose(), fgetc(), fputc()Практический курс по C/C++: https://stepik.org/course/193691 С этого занятия мы начинаем большую тему по работе с файлами. Думаю, не надо объяснять, что такое файлы, где они располагаются и для чего нужны. Было бы странно видеть человека, который смотрит курс по языку Си и не знает этих базовых вещей. Также, я полагаю, что вы все умеете прописывать абсолютные и относительные пути к файлам. Вот здесь, наверное, надо сказать пару слов. Предположим, у нас с вами имеется следующая структура каталогов и файлов:
с рабочим каталогом "d:/app/". Тогда относительные и абсолютные пути можно к разным файлам можно прописывать следующим образом:
Варианты "d:\\app\\my_file.txt" и "d:/app/my_file.txt" представляют собой абсолютный путь к файлу, то есть, полный путь, начиная с указания диска. Причем, обычно используют слеш в качестве разделителя: так короче писать и такой путь будет корректно восприниматься как под ОС Windows, так и Linux. Для доступа к файлу out.txt пути могут быть записаны как: "../out.txt"
Обратите внимание, здесь две точки означают переход к родительскому каталогу, то есть, выход из каталога app на один уровень вверх. И, наконец, для доступа к файлу prt.dat пути пишутся так: "../parent/prt.dat"
Если вам все это кажется непонятным, почитайте об этом подробнее, а я вернусь непосредственно к языку Си. Функции fopen() и fclose()Философия работы с файлами заключается в открытии потока, связанного с тем или иным файлом. Затем, через открытый поток выполняется чтение или запись информации в файл. Что это за поток, какую роль он играет и как его открыть? Начну с последнего. Для открытия потока, связанного с файлом, используется функция: FILE* fopen(const char* path, const char* mode); Первый параметр path – это путь к файлу; второй параметр mode – режим доступа к файлу. Как прописывать путь, мы с вами уже знаем, а режимы доступа могут быть следующими:
Все эти режимы для работы именно с текстовыми файлами. Есть еще набор режимов для бинарного доступа файлам: "rb", "wb", "ab", "rb+", "wb+", "ab+" То есть, здесь просто добавляется буква "b". В ОС Unix текстовый режим и бинарный работают одинаково. Но в ОС Windows по-разному. Что это за режим и как с ним работать мы будем говорить позже. Функция fopen() возвращает указатель типа FILE на открытый поток, либо значение NULL, если файл по каким-либо причинам открыть не удалось. Надо сказать, ошибки открытия файла встречаются очень часто. Например, мы пытаемся открыть на чтение не существующий файл. Тогда функция fopen() вернет значение NULL. Поэтому в программе нужно обязательно делать проверку на корректность открытия файлового потока и только после этого с ним работать. Теперь, что из себя представляет файловый поток. Когда отрабатывает функция fopen() она делает системный запрос к ОС на открытие указанного файла. ОС выполняет необходимые действия и в случае успеха возвращает дескриптор файлового потока. Дополнительно функция fopen() создает входной буфер, при чтении данных из файла, или выходной, при записи данных в файл, или на чтение и записи одновременно:
Зачем нужен этот буфер? Дело в том, что данные из файла читаются не по байту, а сразу порцией байт и помещаются во входной буфер. И то же самое с записью. Данные сначала попадают в выходной буфер и при достижении определенного размера, переносятся в файл. Но все же, почему бы данные сразу не читать и записывать в файлы? Чтобы это делать наша программа каждый раз должна обращаться к ОС, то есть выполнять системные вызовы, а это не быстрый процесс. Да и, к тому же, дополнительная нагрузка на ОС. Поэтому, для ускорения работы с файлами, как правило, формируются входные и выходные буферы и данные проходят через них. В целом вся работа с получением дескриптора на файловый поток и работа с буферов скрыта от программиста. Все, что от нас требуется, это вызвать сначала функцию fopen(), чтобы получить указатель на файловый поток, а затем, закрыть его с помощью функции: int fclose(FILE* fp); Вызывать функцию fclose() строго обязательно после успешного открытия файла. Она, во-первых, помещает все данные в файл из выходного буфера, если они там есть и, во-вторых, освобождает все ресурсы, связанные с открытым файловым потоком, в том числе, память, занимаемую буфером, и формирует системный вызов для освобождения файлового дескриптора. Данная функция возвращает 0, если закрытие файла прошло успешно и -1, если возникли какие-либо ошибки. Правда, обработать эти ошибки мы все равно вряд ли сможем, т.к. они обычно связаны с системными вызовами, а это уже зона действия ОС. Давайте для примера, посмотрим, как в программе можно открыть файл на запись и закрыть его: Если все прошло успешно, то в каталоге рядом с файлом lessons.exe появится еще один пустой файл с именем my_file.txt. Функции fgetc() и fputc()Давайте теперь посмотрим, как можно записывать данные в файл и считывать их оттуда. В самом простом случае можно воспользоваться следующими функциями: int fgetc(FILE* stream);
Первая функция fgetc() позволяет побайтового читать данные из указанного потока stream, а вторая fputc() побайтно записывает данные в поток stream. Причем, в качестве потоков могут быть как файловые, так и стандартные: stdin, stdout. Вообще эти функции работают аналогично функциям getchar() и putchar(), о которых мы с вами уже говорили. Давайте с помощью функции fputc() запишем в файл небольшую строку: Если после выполнения программы открыть файл my_file.txt, то увидим в нем искомую строку. Очень частая ошибка, когда начинающие программисты забывают закрыть файл, в который производилась запись данных, и обнаруживают, что он либо пустой, либо содержит не полные данные. Все дело в том, что данные не сразу попадают физически в файл, а сначала сохраняются в выходном буфере и только при достижении определенного объема все данные разом заносятся в файл. Поэтому, если в буфере имеется какая-либо несохраненная информация, то при закрытии файла, она автоматически переносится в файл и данные не пропадают. Если же файл не закрыть, то возможна потеря части информации, которая так осталась в буфере. В моем случае компилятор грамотно переводит программу и при ее завершении все данные из буфера сохраняются в файле. Но срабатывает это не всегда. Давайте я это продемонстрирую на примере, когда данные записываются в файл, а потом тут же, без его закрытия, читаются: #include <stdio.h> int main(void) { char str[] = "Function fputc() in action."; char buff[100]; FILE* fp = fopen("my_file.txt", "w"); if(fp == NULL) return 1; for(int i = 0; str[i]; ++i) fputc(str[i], fp); FILE* in = fopen("my_file.txt", "r"); if(in == NULL) { puts("File open error"); return 2; } char ch; int i = 0; while((ch = fgetc(in)) != EOF) buff[i++] = ch; buff[i] = '\0'; puts(buff); fclose(fp); return 0; } Если сейчас запустить программу, то на экране будет высвечена пустая строка, так как файл my_file.txt пустой. Но, если его закрыть, прежде чем читать из него данные, то строка будет успешно прочитана. Практический курс по C/C++: https://stepik.org/course/193691 Видео по теме |
