 |
Организация файла последовательного доступа
|
|
|
|
В С++ файлу не предписывается никакая структура. Для последовательного поиска данных в файле программа обычно начинает считывать данные с начала файла до тех пор, пока не будут считаны требуемые данные. При поиске новых данных этот процесс вновь повторяется.
Данные, содержащиеся в файле последовательного доступа, не могут быть модифицированы без риска разрушения других данных в этом файле. Например, если в файле содержится информация:
Коля 12 Александр 52
то при модификации имени Коля на имя Николай может получиться следующее:
НиколайАлександр 52
Аналогично в последовательности целых чисел 12 –1 132 32554 7 для хранения каждого из них отводится sizeof(int) байт. А при форматированном выводе их в файл они занимают различное число байт. Следовательно, такая модель ввода-вывода неприменима для модификации информации на месте. Эта проблема может быть решена перезаписью (с одновременной модификацией) в новый файл информации из старого. Это сопряжено с проблемой обработки всей информации при модификации только одной записи.
Следующая программа выполняет перезапись информации из одного файла в два других, при этом в первый файл из исходного переписываются только числа, а во второй - вся остальная информация.
#include "fstream.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
void error(char *s1,char *s2="") // вывод сообщения об ошибке
{ cerr<<s1<<" "<<s2<<endl; // при открытии потока для файла
exit(1);
}
main(int argc,char **argv)
{ char *buf=new char[20];
int i;
ifstream f1; // входной поток
ofstream f2,f3; // выходные потоки
f1.open(argv[1],ios::in); // открытие исходного файла
if(!f1) // проверка состояния потока
error("ошибка открытия файла",argv[1]);
f2.open(argv[2],ios::out); // открытие 1 выходного файла
|
|
|
if(!f2) error("ошибка открытия файла",argv[2]);
f3.open(argv[3],ios::out); // открытие 2 выходного файла
if(!f3) error("ошибка открытия файла",argv[3]);
f1.seekg(0); // установить текущий указатель в начало потока
while(f1.getline(buf,20,' ')) // считывание в буфер до 20 символов
{ if(int n=f1.gcount()) // число реально считанных символов
buf[n-1]='\0';
// проверка на только цифровую строку
for(i=0;*(buf+i)&&(*(buf+i)>='0' && *(buf+i)<='9');i++);
if(!*(buf+i)) f2 <<::atoi(buf)<<' '; // преобразование в число и запись
// в файл f2
else f3<<buf<<' '; // просто выгрузка буфера в файл f3
}
delete [] buf;
f1.close(); // закрытие файлов
f2.close();
f3.close();
}
В программе для ввода имен файлов использована командная строка, первый параметр – имя файла источника (входного), а два других – имена файлов приемников (выходных). Для работы с файлами использованы функции – open, close, seekg, getline и gcount. Более подробное описание функций приведено ниже.
Ниже приведена программа, выполняющая ввод символов в файл с их одновременным упорядочиванием (при вводе) по алфавиту. Использование функций seekg, tellg позволяет позиционировать текущую позицию в файле, то есть осуществлять прямой доступ в файл. Обмен информацией с файлом осуществляется посредством функций get и put.
#include "fstream.h"
#include "stdlib.h"
void error(char *s1,char *s2="")
{ cerr<<s1<<" "<<s2<<endl;
exit(1);
}
main()
{ char c,cc;
int n;
fstream f; // выходной поток
streampos p,pp;
f.open("aaaa",ios::in|ios::out); // открытие выходного файла
if(!f) error("ошибка открытия файла","aaaa");
f.seekp(0); // установить текущий указатель в начало потока
while(1)
{ cin>>c;
if (c=='q' || f.bad()) break;
f.seekg(0,ios::beg); // перемещение указателя в начало файла
while(1)
{ if(((cc=f.get())>=c) || (f.eof()))
{ if(f.eof()) // в файле нет символа большего с
{ f.clear(0);
p=f.tellg(); // позиция ЕOF в файле
}
else
{ p=f.tellg()-1; // позиция первого символа большего с
f.seekg(-1,ios::end); // указатель на последний элемент в файле
pp=f.tellg(); // позиция последнего элемента в файле
while(p<=pp) // сдвиг в файле на один символ
|
|
|
{ cc=f.get();
f.put(cc);
if (--pp>0) f.seekg(pp); // проверка на невыход за начало файла
}
}
f.seekp(p); // позиционирование указателя в позицию p
f.put(c); // запись символа с в файл
break;
}
}
}
f.close();
return 1;
}
Каждому объекту класса istream соответствует указатель get (указывающий на очередной вводимый из потока байт) и указатель put (соответственно на позицию для вывода байта в поток). Классы istream и ostream содержат по 2 перегруженные компоненты-функции для перемещения указателя в требуемую позицию в потоке (связанном с ним файле). Такими функциями являются seekg (переместить указатель для извлечения из потока) и seekp (переместить указатель для помещения в поток).
istream& seekg(streampos pos);
istream& seekg(streamoff off, ios::seek_dir dir);
Сказанное выше справедливо и для функций seekp. Первая функция перемещает указатель в позицию рos относительно начала потока. Вторая перемещает соответствующий указатель на off (целое число) байт в трех возможных направлениях: ios::beg (от начала потока), ios::cur (от текущей позиции) и ios::end (от конца потока). Кроме рассмотренных функций в этих классах имеются еще функции tellg и tellp, возвращающие текущее положение указателей get и put соответственно
streampos tellg();
Создание файла произвольного доступа
Организация хранения информации в файле прямого доступа предполагает доступ к ней не последовательно от начала файла по некоторому ключу, а непосредственно, например, по их порядковому номеру. Для этого требуется, чтобы все записи в файле были бы одинаковой длины.
Наиболее удобными для организации произвольного доступа при вводе-выводе информации являются компоненты-функции istream::read и ostream::write. При этом, так как функция write (read) ожидает первый аргумент типа const сhar* (char*), то для требуемого приведения типов используется оператор явного преобразования типов:
istream& istream::read(reinterpret_cast<char *>(&s), streamsize n);
ostream& ostream::write(reinterpret_cast<const char *>(&s),
streamsize n);
Ниже приведен текст программы организации работы с файлом произвольного доступа на примере удаления и добавления в файл информации о банковских реквизитах клиента (структура inf).
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
using namespace std;
Struct inf
{ char cl[10]; // клиент
int pk; // пин-код
double sm; // сумма на счете
} cldata;
Class File
{ char filename[80]; // имя файла
|
|
|
fstream *fstr; // указатель на поток
int maxpos; // число записей в файле
public:
File(char *filename);
~File();
int Open(); // открытие нового файла
const char* GetName();
int Read(inf &); // счивание записи из файла
void Remote(); // переход в начало файла
void Add(inf); // добавление записи в файл
int Del(int pos); // удаление записи из файла
};
ostream& operator << (ostream &out, File &obj)
{ inf p;
out << "File " << obj.GetName() << endl;
obj.Remote();
while(obj.Read(p))
out<<"\nКлиент -> "<<p.cl<<' '<<p.pk<<' '<<p.sm;
return out;
}
File::File(char *_filename) // конструктор
{ strncpy(filename,_filename,80);
fstr = new fstream();
}
File::~File() // деструктор
{ fstr->close();
delete fstr;
}
int File::Open() // функция открывает новый файл для ввода-вывода
{ fstr->open(filename, ios::in | ios::out | ios::binary| ios::trunc); // бинарный
if (!fstr->is_open()) return -1;
return 0;
}
int File::Read(inf &p) // функция чтения из потока fstr в объект p
{ if(!fstr->eof() && // если не конец файла
fstr->read(reinterpret_cast<char*>(&p),sizeof(inf)))
return 1; //
fstr->clear();
return 0;
}
void File::Remote() // сдвиг указателей get и put в начало потока
{ fstr->seekg(0,ios_base::beg); // сдвиг указателя на get на начало
fstr->seekp(0,ios_base::beg); // сдвиг указателя на put на начало
fstr->clear(); // чистка состояния потока
}
const char* File::GetName() // функция возвращает имя файла
{ return this->filename; }
void File::Add(inf cldata)
{ fstr->seekp(0,ios_base::end);
fstr->write(reinterpret_cast<char*>(&cldata),sizeof(inf));
fstr->flush();
}
int File::Del(int pos) // функция удаления из потока записи с номером pos
{ Remote();
fstr->seekp(0,ios_base::end); // для вычисления maxpos
maxpos = fstr->tellp(); // позиция указателя put
maxpos/=sizeof(inf);
if(maxpos<pos) return -1;
fstr->seekg(pos*sizeof(inf),ios::beg); // сдвиг на позицию,
// следующую за pos
while(pos<maxpos)
{ fstr->read(reinterpret_cast<char*>(&cldata),sizeof(inf));
fstr->seekp(-2*sizeof(inf), ios_base::cur);
fstr->write(reinterpret_cast<char*>(&cldata),sizeof(inf));
fstr->seekg(sizeof(inf),ios_base::cur);
pos++;
}
strcpy(cldata.cl,""); // для занесения пустой записи в
cldata.pk=0; // конец файла
cldata.sm=0;
fstr->seekp(-sizeof(inf), ios_base::end);
fstr->write(reinterpret_cast<char*>(&cldata),sizeof(inf));
fstr->flush(); // выгрузка выходного потока в файл
}
int main(void)
{ int n;
File myfile("file");
if(myfile.Open() == -1)
{ cout << "Can't open the file\n";
return -1;
}
cin>>cldata.cl>>cldata.pk>>cldata.sm;
myfile.Add(cldata);
cout << myfile << endl; // просмотр файла
cout << "Введите номер клиента для удаления ";
cin>>n;
if(myfile.Del(n) == -1)
cout << "Клиент с номером "<<n<<" вне файла\n";
cout << myfile << endl; // просмотр файла
}
|
|
|
