 |
Некоторые функции буферизованной сисгемы ввода-вывода
|
|
|
|
| Имя | Функция |
| fopen() fclose() putc() getc() fseek() fprintf() fscanfl() feof() ferror() rewind() remove() | Открывает поток Закрывает поток Выводит символ в поток Вводит символ из потока Ищет указанный байт в потоке Форматный вывод в поток Форматный ввод из потока Возвращает истину, если достигается метка EOF (конец файла) Возвращает истину, если встретилась ошибка Устанавливает начальную позицию файла Стирает файл |
Для работы с файлами в Си используются функции буферизованной системы ввода-вывода, табл. 3.4. Обращение к ним использует указатель файла, который определяет различные характеристики файла, включая его имя, статус и текущую позицию; используется связанным с этим файлом потоком для привязки каждой функции буферированного ввода-вывода к месту, над которым она выполняет свои операции. Указатель файла является переменной типа FILE, которая определяется в файле заголовковstdio.h.
Функция fopen() вызывается так:
fореn(<имя_файла>, <режим>);
Имя файла должно быть цепочкой символов, которая составляет правильное имя файла для операционной системы и может включать спецификацию пути. Режим задает желаемый статус открытия, табл.3.5.
Таблица 3.5
Значения режимов в Турбо-Си
| Режим | Смысл |
| "r" "w" "а" "r+" "w+" ''а+" | Открыть файл для чтения Создать файл для записи Добавлять в файл Открыть файл для чтения/записи Создать файл для чтения/записи Открыть или создать файл для чтения/записи |
Например, для того чтобы открыть файл с именем test для записи, можно написать
fp = fopen("test", "w");
где fp -переменная типа FILE*. Переменная fp является указателем файла.
|
|
|
Следующий оператор обнаруживает любую ошибку при открытии файла, такую, как, например, попытку открыть защищенный от записи диск или заполненный диск, прежде чем состоится попытка записи на него:
if((fp = fopen("tesf, "w"))==NULL)
{
рuts("Нельзя открыть файл!\n");
exit(l);
}
NULL - это макро, которое определяется в файле заголовка stdio.h.
Функция putc() в виде
рuts(<символ>, fp);
используется для записи символа в поток, который предварительно открыт для записи с помощью функции fopen(); fp - возвращаемый функцией fopen() указатель файла.
Функция getc() в виде
getc(fp)
используется для чтения символов, которые она возвращает из потока, открытого в режиме чтения функцией fopen(). fp является указателем файла типа FILE, который возвращается функцией fopen(). В тех случаях, когда достигается конец файла, функция getc() возвращает маркер его конца EOF. Например, для чтения текстового файла до маркера конца файла можно использовать следующие операторы:
ch = setc(fp);
while(ch!=EOF)
{
ch = getc(fp);
}
Функция feof() использует аргумент указателя-файла и возвращает 1, если достигнут конец файла, или 0, если не достигнут. Например, приведенная ниже программа читает двоичный файл до тех пор, пока ЭВМ не встречает маркер конца файла:
while(!feof(fp)) ch = getc(fp);
Функцию fdose() используют для закрытия потока, который был открыт с помощью функции foреn(). Все потоки необходимо закрыть перед завершением программы. Аргументом функции является указатель файла, который закрывается.
Функции foреn(), getc(), putc() и fdose() составляют минимальный набор функций ввода-вывода. Простым примером использования функций putc(), foреn() и fdose() является программа, которая приведена ниже. Эта программа просто читает символы с клавиатуры и записывает иx в дисковый файл до тех пор, пока не введен знак $. Имя выходного файла задается из командной строки. Например, если вы назовете программу ktod («клавиша - на диск»), то набор на клавиатуре ktod test будет позволять вам вводить строки текста в файл с именем test.
|
|
|
Программа 108
#include.h"
main(argc,argv) /*ktod - клавиша на диск */
int argc;
char *argv[];
(
FILE *fp;
char ch;
if(argc!=2)
{
printf("Bы забыли ввести имя файла\n);
exit(l);
)
if((fp=fopen(argv[l], "w"))== NULL)
(
printf("He может открыть файл\n);
exit(l);
}
do
(
ch = getchar();
putc(ch, fp);
)
while (ch!='s');
fclose (fp);
}
Еще одним примером является программа dtos, которая будет читать любой ASCII файл и выводить его содержимое на экран.
Программа 109
#include "studio.h"
main (argc, argv) /*dtos-wicK на экран*/
int argc;
char *argv[];
(
FILE *fp;
char ch;
if(argc!=2) {
printf("Вы забыли ввести имя файла\n"};
exit(l);
}
if((fp=fopen(argv[l], "r"))==NOLL)(
printfC'He может открыть файл\n"};
exit(l);
}
ch=getc(fp); /* читать один символ */
while(ch!=EOF)
{
putchar(ch); /* печать на экран */
ch=getc(fp);
}
fclose(fp);
}
Под управлением буферизованной системы ввода-вывода можно выполнять операции чтения и записи с произвольным доступом с помощью функции fseek(), которая устанавливает файловую позицию.
Например, для чтения 234-го байта в файле с именем test можно использовать следующую функцию:
funcl()
{
FILE *fp;
if((fp=fopen("test","r"))==NULL)
{
printf("He могу открыть фаил\n");
exit(l);
}
fseek(fp,234L,0);
return getc(fp); /*читать один символ в 234-й позиции*/
}
В дополнение к рассмотренным до сих пор основным функциям ввода-вывода буферизованная система ввода-вывода включает функции fprintf() и fscanf(). Эти функции ведут себя точно так же, как функции printf() и scanf(), за исключением того, что они работают с дисковыми файлами. Обращения к функциям fprintf() и fscanf() имеют следующий вид:
fprintf(1р,<формат>,<список аргументов>);
fscanf(1р,<формат>,<список аргументов>);
где fp является файловым указателем, который возвращается вызовом функции fopen().
ДИРЕКТИВЫ ПРЕПРОЦЕССОРА
Препроцессор - это программа, которая производит некоторые, иногда весьма значительные, манипуляции с первоначальным текстом программы перед тем, как он подвергается трансляции.
Оператор препроцессора - это одна строка исходного текста, начинающаяся с символа #, за которым следуют название оператора и операнды.
Операторы препроцессора могут появляться в любом месте программыи их действие распространяется на весь исходный файл.
|
|
|
Весьма часто используют следующие операторыпрепроцессора:
#include
#define
Более специфичными являются директивы #pragma, #if, #error и др.
Важная возможность препроцессора - включение в исходный текст содержимого других файлов. Эта возможность, в основном, используется для того, чтобы снабжать программы какими-то общими для всех данными, определениями.
Например, чрезвычайно часто в начале программы на языке Си встречается препроцессорная конструкция
#include <stdio.h>
Когда исходный текст программы обрабатывается препроцессором, на место этой инструкции ставится содержимое расположенного в некоем стандартном месте файла stdio.h, содержащего макроопределения и объявления данных, необходимых для работы функций из стандартной библиотеки ввода-вывода. Для использования различных математических функций необходимо подключать файл описаний math.h. Функции, оперирующие со строками, описаны в файле string.h, функции общего назначения - в stdlib.h, функции даты и времени - в time.h, диагностика - в assert, h и т.д.
Директива #define позволяет дать в программе макроопределения (или задать макросы). Оператор макроопределения имеет вид
#define <макроимя> <строка лексем> или
#define <макроимя(<список параметров>)> <строка лексем>
Макроимя - это идентификатор. Строка лексем - это последовательность лексем от Макроимени до конца строки. Точка с запятой в конце макроопределения не ставится.
Препроцессорная обработка макроопределения сводится к тому, что любое появление Макроимени (макровызов) в качестве отдельной лексемы в тексте программы, расположенном после макроопределения, ведет к замене этого Макроимени на указанную Строку лексем.
Например, прочитав определения
#defmePI3.14159
#defineE2.711828
препроцессор заменит в программе все имена PI и Е на соответствующие числовые константы.
Препроцессор языка Си позволяет переопределять не только константы, но и целые программные конструкции. Например, можно написать определение
#define forever for(;;)
и затем всюду писать бесконечные циклы в виде forever
|
|
|
Определение макроимени с параметрами имеет некоторую специфику. Список параметров макроимени - это список идентификаторов, разделенных запятыми. Следующая после списка параметров строка лексем также может содержать эти параметры, которые при макровызове будут заменены на соответствующие аргументы.
Макровызов должен быть отдельной лексемой и состоять из макроимени и заключенного в круглые скобки списка аргументов. При обработке макровызова препроцессор заменяет каждый параметр в строке лексем на соответствующий аргумент макровызова.
В следующих программах иллюстрируются некоторые применения операторов препроцессора.
Пример 1: найти большее из двух чисел.
Программа 110
#include<stdio.h>
#define MAX(X,Y) ((X)>(Y)? (X): (Y))
main()
{
int x,y;
scanf ("%d %d", &x, &y); printf ("%d", MAX(x, y));
)
Результат работы программы:
3 5
Пример 2.
Программа 111
#include<stdio.h>
#define S (x) x*x
#define P(x) printf("x равен %d.\n",x)
main()
{
int x=4;
int z;
z = S(x); P(z); z = 3(2);
P(z);
P(S(x));
P(S(x+2));
P(100/S(2));
P(S(++x));
}
Результат работы программы:
x равен16.
x равен 4.
x равен 16.
x равен 14.
x равен 100.
x равен 30.
Оператор препроцессора #pragma позволяет записывать самые различные указания компилятору (зависящие от конкретного компилятора). Например, следующие два предложения препроцессора
#pragma recursive
#pragma nonrec
устанавливают режим всех функций программы по умолчанию рекурсивным или нерекурсивным. Указание препроцессора
#pragma optimize time
воспринимается компилятором таким образом, что он старается сгенерировать объектный код, отличающийся более высокой скоростью выполнения, чем в случае, когда он должен быть более компактным.
СИ И ПАСКАЛЬ
При знакомстве с языком Си, особенно после изучения Паскаля и Бейсика, погружение в детали его изобразительных средств может затушевать важную мысль: хотя на Си можно написать практически любую прикладную программу, он изначально для этого не предназначен. Си является результатом эволюционного развития языков создания системных программных средств. Если в прикладном программировании эволюция шла от Фортрана к Алголу, Коболу, Паскалю и т.д., то в системном - от Ассемблеров, привязанных к архитектуре ЭВМ, к Си, для которого созданы трансляторы, делающие его хоть и независимым от архитектуры, но не меняющим основного предназначения.
С помощью Си можно сделать то, что на Паскале сделать невозможно (или почти невозможно) - например, написать фрагмент операционной системы (или новую операционную систему), утилиты и т.п. Так, ряд трансляторов с Паскаля написаны на Си; обратное невозможно представить. В то же время, не раз отмечалось, что прикладные программы, написанные на Паскале, отличаются большей надежностью, чем написанные на Си; их легче читать, передавать от одного программиста другому для совершенствования и сопровождения. Это связано с тем, что Паскаль содержит существенно больше ограничений и является языком более высокого уровня с сильной типизацией данных. Для языка же. который предназначен для разработки системного программного обеспечения, чем меньше ограничений, тем лучше; так, в Си возможны неявные преобразования всех базовых типов данных и указателей друг в друга, что крайне желательно при создании системных средств, но при невнимательности программиста приводит к ошибкам, не улавливаемым транслятором с Си (Паскаль же подобные недопустимые операции пресекает немедленно).
|
|
|
Разумеется, сказанное выше не следует абсолютизировать. Программисты, привыкшие к Си, успешно пишут на нем программы различных классов. Это касается не только Си - вспомните об экспертных системах, написанных на Бейсике. В то же время, при массовом программировании придерживаться «разделения труда» между языками представляется более естественным.
Контрольные вопросы и задания
1. Охарактеризуйте назначение и особенности языка Си.
2. Какие символы образуют алфавит языка Си?
3. Что называется лексемами, идентификаторами, литералами? Приведите примеры.
4. Какие типы данных используются в Си? Приведите примеры описания переменных.
5. Охарактеризуйте арифметические, логические и битовые операции Си.
6. Какие разновидности оператора присваивания имеются в Си?
7. Как на языке Си можно описать ветвление?
8. Охарактеризуйте возможности цикла for. Приведите примеры.
9. Какие логические циклы имеются в Си? Приведите примеры их использования.
10. Какие операторы управления имеются в Си?
11. Какова структура программы на Си? Что такое функция?
12. Приведите примеры использования функций (с аргументами и без, возвращающих и не возвращающих значения).
13. Для чего в качестве аргументов функций используются указатели? Приведите примеры.
14. Для чего в Си существуют классы памяти?
15. Что такое потоки и файлы в Си?
16. Охарактеризуйте стандартные функции ввода и вывода в Си.
17. Что такое препроцессор Си? Приведите примеры директив препроцессора.
|
|
|
