Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Понятие файла и потока



Файлы и их представления. Файлы являются существенной частью современных компьютерных систем. Они используются для хранения произвольной (текстовой, графической, аудио, видео и др.) информации. Файл - это именованный раздел для сохранения информации, обычно раздел на диске. Например, относительно stdio.h можно думать как об имени файла, содержащем некоторую полезную информацию.

Язык С рассматривает файл как последовательность байтов, каждый из которых может быть прочитан индивидуально. Стандартами установлено два вида представления файлов: текстовое и двоичное. В текстовом представлении то, что видит программа может отличаться от того, что находится в файле. В случае использования двоичного представления, программа будет видеть точно ту последовательность байтов, которая записана в файле.

Библиотека языка С поддерживает три уровня ввода-вывода: потоковый ввод-вывод, ввод-вывод нижнего уровня и ввод-вывод для консоли и портов.

Стандартные файлы. Программы С автоматически открывают три файла. Они имеют названия стандартный ввод (stdin), стандартный вывод (stdout) и стандартный вывод ошибок (stderr). Стандартный ввод - это по умолчанию обычное устройство ввода в системе, как правило, клавиатура. Оба стандартных вывода по умолчанию также представляют собой обычное устройство вывода, как правило, монитор.

Стандартный ввод естественным образом обеспечивает ввод для программ. Этот файл, который читается с помощью функций getchar(), gets(), scanf(). Стандартный вывод - это место, куда направляется обычный вывод программы. При обработке вывода используются функции putchar(), puts(), printf(). Назначение стандартного вывода ошибок заключается в обеспечении логически понятного направления для посылки сообщений об ошибках.

На уровне потокового ввода-вывода обмен данными производится побайтно. В случае файлов на диске используется поблочный обмен, при котором за одно обращение к устройству читается или записывается фиксированная порция данных. При вводе данные сначала помещаются в буфер операционной системы, а уж затем передаются программе пользователя. При выводе данные накапливаются в буфере, а уж затем за одно обращение записываются на диск. Буферы операционной системы реализуются в виде участков оперативной памяти. Поэтому пересылки между буферами ввода-вывода и выполняемой программой происходят достаточно быстро в отличие от реальных обменов с физическими устройствами.

Функции С++, поддерживающие обмен данными с файлами на уровне потока, позволяют обрабатывать данные различных размеров и форматов, обеспечивая при этом буферизованный ввод-вывод. Таким образом, поток - это файл вместе с предоставляемыми средствами буферизации. При работе с потоками можно производить следующие действия:

- открывать и закрывать потоки (т.е. связывать указатели на потоки с конкретными файлами);

- вводить и выводить: символ, строку, форматированные данные, порцию данных произвольной длины;

- анализировать ошибки потокового ввода-вывода и условие достижения конца файла;

- управлять буферизацией потока и размером буфера;

- получать и устанавливать указатель текущей позиции в потоке.

 

Указатель на файл, открытие файла, обработка ошибок, закрытие файла, изменение режима открытия.

Все функции, необходимые для работы с потоками, описаны в заголовочном файле stdio.h.

Прежде чем начать работу с потоком, его следует открыть. При этом поток связывается в программе со структурой предопределенного типа FILE. Определение этой структуры находится в заголовочном файле stdio.h. В структуре FILE содержатся компоненты, с помощью которых ведется работа с потоком. В результате открытия в программу возвращается указатель на эту структуру, который идентифицирует поток во всех последующих операциях.

Для открытия используется функция fopen():

 

#include <stdio.h>

...

FILE *fp;

...

fp = fopen(<имя_файла>,<режим_открытия>)

...

 

Здесь аргументы <имя_файла> и <режим_открытия> - указатели на массивы символов, содержащих соответственно имя файла, связанного с потоком, и строку режимов открытия.

 

Существует шесть основных режимов открытия:

"w" (write) новый текстовый файл открывается для записи. Если файл уже существовал, то его содержимое стирается и он создастся заново
"r" (read) открывается только для чтения существующий текстовый файл
"a" (append) текстовый файл открывается или создается для добавления в конец файла новой порции информации.
"w+" (write) новый текстовый файл открывается для записи и последующей модификации. Если файл уже существует, то его содержание стирается. После открытия файла чтение и запись допустимы в любом месте, в том числе разрешена запись в конец файла.
"r+" (read) существующий текстовый файл открывается как для чтения, так и для записи в любом месте файла; однако запись в конец, приводящая к увеличению размера файла недопустима.
"a+" (append) текстовый файл открывается или создается с возможностью последующей модификации. В отличие от режима "w+" можно открыть существующий файл без уничтожения его содержимого; в отличие от режима "r+" можно записывать в конец файла, увеличивая его размеры.

 

В случае использования двоичных файлов к строке режима открытия следует добавить символ "b" ("wb", "rb", "ab", "w+b", "r+b","a+b"). В этом случае все преобразования, связанные с обработкой концов строк, будут отсутствовать.

При открытии потока могут возникнуть ошибки, например, "указанный файл не найден", "диск заполнен", "диск защищен от записи" и ряд других. В случае ошибки функция fopen() возвращает указатель со значением NULL. Для вывода на экран сообщения об ошибке используется функция perror(), прототип которой описан в stdio.h:

 

void perror (const char *s);

 

Функция выводит строку символов, адресуемую указателем s, за которой размещается двоеточие, пробел и сообщение об ошибке. Содержимое и формат сообщения определяются используемой системой программирования. Текст сообщения об ошибке выбирается функцией на основании номера ошибки. Этот номер заносится в глобальную переменную с именем errno ( определенную в заголовочном файле errno.h) при реализации библиотечных функций ввода-вывода.

 

По завершению работы с файлом его рекомендуется закрыть при помощи функции

 

int fclose(<указатель_на_поток>);

 

Открытый файл можно открыть повторно (например, для изменения режима работы с ним) только после того, как файл будет закрыт с помощью функции fclose().

 

Для изменения режима открытия файла существует функция

 

FILE * freopen(<имя_файла>,<режим_открытия>,<указатель_на_поток>)

 

Типичный фрагмент программы, связанный с открытием файла выглядит следующим образом:

if ((fp = fopen("Example.txt","w")) == NULL)

{

perror("Error opening file Exampl.txt \n");

exit(0);

}

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.