 |
Программные средства для работы с файлами
|
|
|
|
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение файловых типов данных, приобретение практических навыков создания и обработки текстовых файлов.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Файл - это упорядоченная последовательность однотипных компонентов, расположенных на внешнем носителе. Файлы предназначены только для хранения информации, а обработка этой информации осуществляется программами. Использование файлов целесообразно в случае:
n долговременного хранения данных;
n доступа различных программ к одним и тем же данным;
n обработки больших массивов данных, которые невозможно целиком разместить в оперативной памяти компьютера.
Файл, не содержащий ни одного элемента, называется пустым. Создается файл путем добавления новых записей в конец первоначально пустого файла. Длина файла, т.е. количество элементов, не задается при определении файла. При вводе и выводе данные рассматриваются как поток байтов. Физически поток – это файл или устройство (клавиатура или дисплей). В Си поток можно открыть для чтения и/или записи в текстовом или бинарном (двоичном) режиме. В текстовых файлах не употребляются первые 31 символ кодовой таблицы ASCII (управляющие), а символы конца строки 0x13 (возврат каретки, CR) и 0x10 (перевод строки LF) преобразуются при вводе в одиночный символ перевода строки \n (при выводе выполняется обратное преобразование). Эти символы добавляются в конце каждой строки, записываемой в текстовый файл. При обнаружении в текстовом файле символа с кодом 26 (0x26), т.е. признака конца файла, чтение файла в текстовом режиме заканчивается, хотя файл может иметь продолжение.
В двоичном режиме эти преобразования не выполняются, чтение продолжается, пока не встретится физический конец файла. При чтении символы не преобразуются и не анализируются.
|
|
|
Функция открытия потока fopen возвращает указатель на предопределенную структуру типа FILE (содержащую всю необходимую для работы с потоком информацию) при успешном открытии потока, или NULL в противном случае.
В заголовочном файле stdio.h содержится описание файлового типа FILE, с которым связывается файловая переменная (указатель на файл). При открытии файла указатель на файл связывается с конкретным файлом на диске и определяется режим открытия файла:
r (r+) - файл открывается для чтения (чтения и записи);
w (w+) - открывается пустой файл для записи (чтения и записи). Если файл с таким именем существует, он стирается;
a (а+)- файл открывается для дополнения в конец (чтения и дополнения).
Режим открытия может также содержать символы t (текстовый файл) и b (двоичный файл), указывающий на вид открываемого файла: rb, wb, ab, rt, at, rb+, wb+, ab+ и т.д.
Закрытие файла (текстового или бинарного) выполняется функцией fclose(), установка указателя на начало файла - функцией rewind(). Если при попытке чтения данных из файла встречается символ конца файла, то возвращается специальное значение EOF. Функции feof(),ferror() сообщают о причинах, по которым операция ввода/вывода не выполнилась. Запись данных в файл и чтение данных из файла можно выполнять разными способами:
1) функциями форматного ввода-вывода fscanf(), fprintf();
2) функциями неформатного ввода-вывода fread(), fwrite().
Если требуется сохранять и восстанавливать числовые данные без потери точности, то лучше использовать fread(), fwrite(). Если обрабатывается текстовая информация, которая будет просматриваться обычными текстовыми редакторами, то используется fgetс()- посимвольное чтение файла, посимвольная запись в файл - fputc() или функции fscanf(), fprintf(). Для чтения из файла и записи в файл строки используются функции fgets() и fputs().
Пример программы с использованием текстовых файлов
|
|
|
Создать текстовый файл "new1.txt" записав в него строку из 50 символов. Все символы, отличные от пробела, переписать в новый файл "new2.txt":
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
main()
{ char ch, sl[50];
char text[]="one to tree four";
FILE *pf, *pr; // Указатели на файлы
pf=fopen("new1.txt","w"); // Создание нового файла new1.txt
clrscr();
fprintf(pf,"%s\n",text); // Запись в файл строки text
fclose(pf); // Закрытие файла pf
pf=fopen("new1.txt","r"); // Открытие файла pf для чтения
pr=fopen("new2.txt","w"); // Создание нового файла new2.txt
while (!feof(pf)) // Пока не конец файла
{ ch=getc(pf); // Чтение символа ch из файла pf
if (ch!= ' ')
putc(ch,pr); // Запись в файл pr символа ch
}
fclose(pr); // Закрытие файла pr
rewind(pf); // Возврат указателя на начало файла pf
fgets(sl,50,pf); // Чтение из файла pf строки в переменную sl
printf("%s\n",sl); // Вывод строки sl на дисплей
pr=fopen("new2.txt","r"); // Открытие файла pr для чтения
while (!feof(pr)) // Пока не конец файла pr
{ ch=getc(pr); // Чтение символа из файла pr
putchar(ch); // Вывод символа ch на дисплей
}
fclose(pf); // Закрытие файлов
fclose(pr);
getch();
}
При чтении текстовых файлов лучше использовать функции getc или fgetc, так как при использовании fscanf (pr, “%s”, &sl) читается только очередное слово до пробела или символа табуляции и требуется повторение этой функции многократно для других слов.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
3.1. Разобрать и проанализировать приведенную программу.
3.2. Создать текстовый файл из 5 строк, прочитать созданный файл и получить новый файл согласно своему варианту.
Варианты заданий
1. Из строк все цифры переписать в новый файл.
2. Переписать все строки в новый файл, заменив пробелы на запятые.
3. Переписать в новый файл все символы из строк, отличные от цифр.
4. Подсчитать количество слов в каждой строке и записать их в новый файл.
5. Переписать все строки в новый файл, заменив все буквы 'м' на 'М'.
6. В новом файле заменить все цифры на восклицательные знаки.
7. Переписать все латинские буквы верхнего регистра из каждой строки в новый файл.
8. Переписать в новый файл строки, удалив из них все русские буквы нижнего регистра.
9. В новом файле заменить все латинские буквы верхнего регистра на буквы нижнего регистра.
10. Переписать в новый файл все строки, заменив все русские буквы нижнего регистра на буквы верхнего регистра.
|
|
|
11. Все слова, начинающиеся с гласных переписать в один файл, а с согласных – в другой новый файл.
12. В новый файл переписать каждую строку наоборот.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
4.1. Чем отличается файл от массива?
4.2. Особенности организации текстовых файлов.
4.3. Что понимается под чтением, и что под записью в файл?
Лабораторная работа № 9
Динамические массивы
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: приобретение практических навыков создания и обработки одномерных и многомерных динамических массивов.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
При определении статического массива: тип имя_массива [количество_элементов], имя_массива становится указателем на область памяти, выделяемой для размещения элементов массива. Количество элементов должно быть константой. Таким образом, размеры памяти, выделяемой под массив, заданы в определении массива. Но иногда нужно, чтобы размеры памяти были не фиксированными, а выделялись в ходе выполнения программы при решении конкретной задачи.
Формирование массивов с переменными размерами можно организовать с помощью указателей и средств для динамического выделения памяти. Эти средства описаны в файле <alloc.h>. Функции malloc() и calloc() динамически выделяют память в соответствии со значениями их параметров и возвращают адрес начала выделенного участка памяти. Тип возвращаемого значения указателя void *. Его можно преобразовать к указателю любого типа с помощью явного приведения типа. Функция free(void *) освобождает память, выделенную с помощью malloc() или calloc().
int *p;
p=(int *)malloc(size); //Указателю на целое p присваивается адрес начала выделенной области памяти размером size байт.
p=(int *)calloc(n, size); //Указателю на целое p присваивается адрес начала выделенной области памяти размером n*size байт.
free(p); //Освобождает выделенную по адресу p память. Преобразование указателя любого типа к типу void * осуществляется автоматически, так что в качестве фактического параметра можно подставить указатель любого типа без явного приведения типов.
|
|
|
