C file handling binário opções

C Programação Manipulação de arquivos usando open (), read (), write () e close () Os exemplos anteriores de tratamento de arquivos lidam com FCB (File Control Blocks). Em sistemas MSDOS v3.x (ou superior) e UNIX, o tratamento de arquivos geralmente é feito usando alças, ao invés de blocos de controle de arquivos. Escrever programas usando identificadores garante a portabilidade do código fonte entre diferentes sistemas operacionais. Usando alças permite que o programador para tratar o arquivo como um fluxo de caracteres. Os modos de acesso disponíveis são As permissões são A função open () retorna um valor inteiro, que é usado para se referir ao arquivo. Se não tiver êxito, retornará -1 e definirá a variável global errno para indicar o tipo de erro. A função read () tenta ler nbytes do arquivo associado com handle e coloca os caracteres lidos no buffer. Se o arquivo é aberto usando OTEXT, ele remove retornos de carro e detecta o final do arquivo. A função retorna o número de bytes lidos. No final do arquivo, 0 é retornado, em erro retorna -1, definindo errno para indicar o tipo de erro que ocorreu. A função write () tenta escrever nbytes de buffer para o arquivo associado com handle. Em arquivos de texto, ele expande cada LF para um CRLF. A função retorna o número de bytes gravados no arquivo. Um valor de retorno de -1 indica um erro, com errno definido apropriadamente. A função close () fecha o arquivo associado com handle. A função retorna 0 se for bem-sucedida, -1 para indicar um erro, com errno definido apropriadamente. Copyright B Brown. 1984-1999. Todos os direitos reservados. Arquivos binários com C R. A. Departamento de Matemática da Ford. E Ciência da Computação Mount Allison University Sackville, NB Introdução Usando fluxos para processamento de arquivos é certamente possível em C, mas a maioria dos livros didáticos C não incluem qualquer informação sobre a funcionalidade completa dos córregos. Este documento foi formado para ajudar os alunos com um fundo em C e estruturas de dados com uma descrição completa da biblioteca de fluxo C. O documento é baseado na documentação da biblioteca GNU CPP que às vezes não é fácil de ler, especialmente sem exemplos. Os operadores de inserção e extração (ou seja, ltlt e destinam-se a ser usado por programas para escrever e ler arquivos de texto é assumido que o programador está familiarizado com as diferenças entre esses dois formatos de arquivo. Em realidade existem dezenas de extensões com pouco Basics of File IO Acessar um arquivo binário de um programa C (não usando as antigas funções C) requer primeiro anexar uma variável de fluxo ao arquivo As classes de stream usual ofstream (fluxo de arquivo de saída) e ifstream (fluxo de arquivo de entrada) ainda são os tipos de fluxos a serem usados. Um tipo adicional chamado de fstream é fornecido que permite arquivos que podem ser gravados e lidos se este É uma propriedade desejável (no design de programas de tipo de banco de dados, isso é geralmente o caso.) Antes de qualquer operação pode ter lugar em um arquivo, é claro que deve ser aberto e quando você terminar o arquivo, Ele deve ser fechado para evitar a perda de dados. Abrindo um Fluxo O ifstream e ofstream têm funções de membro denominadas open que são usadas para anexar o fluxo a um nome de arquivo físico e abrir o arquivo para leitura ou escrita. A função de membro aberto também fornece um par de argumentos opcionais que não são frequentemente descritos. O protótipo mais geral desta função é O formato que eu usei indica que os argumentos mode e prot são opcionais. O primeiro argumento é sempre o nome do arquivo no disco ao qual o fluxo será anexado. O modificador const é incluído para que um programador possa escrever o nome do arquivo (dentro de aspas duplas) na chamada de função. A única parte complicada sobre como usar a função de membro aberto é sob sistemas baseados em DOS (inclui o Windows) em que diretórios são separados por um recall que o caractere de barra invertida tem um significado especial em strings C. O parâmetro prot é usado para especificar a proteção (permissão) do arquivo em sistemas operacionais multiusuários como o Unix. Ele permite que você especifique quais usuários são autorizados a olhar para este arquivo. Em DOSWindows, esse parâmetro nunca é usado. O parâmetro de modo geralmente é deixado de fora ao lidar com arquivos de texto, mas existem algumas situações muito úteis em arquivos binários para que esse parâmetro deve ser definido. Há um número de opções que podem ser dadas para este parâmetro. Se você precisar especificar mais de um deles basta colocar uma barra vertical entre eles. Ios :: in Isso indica que o fluxo será usado para entrada. Isso pode parecer redundante para ifstreams que são marcados automaticamente para entrada quando eles são abertos, mas ele tem que ser usado ocasionalmente. Quando você chama aberto sem um segundo parâmetro, o parâmetro é assumido como sendo ios :: in, mas se você fornecer qualquer outro parâmetro como ios :: binário você precisará especificar que o arquivo é um arquivo de entrada também. Ios :: out Isso indica que o fluxo será usado para a saída. Como ios :: neste pode parecer redundante para ofstream s, mas pela mesma razão como acima, geralmente tem de ser dado. Ios :: ate Isso faz com que o ponteiro do arquivo aponte no final do arquivo quando o arquivo é aberto. Ios :: trunc Isso faz com que todos os dados existentes no arquivo sejam descartados (apagados) quando o arquivo é aberto. Tenha muito cuidado para não usar esta opção em um arquivo que não deseja destruir ios :: binário Isso faz com que o arquivo seja acessado como um arquivo binário. Muito provavelmente, você precisará definir essa opção. Se você esquecer de definir essa opção, muitos problemas estranhos ocorrerão ao ler determinados caracteres como o fim da linha eo final do arquivo. Exemplo de abertura de um arquivo binário: Gravando em um arquivo binário Eu mencionei uma vez que ltlt é usado para gravar dados em um arquivo de texto. Se você tivesse uma variável x que continha o valor 354 e você usasse o arquivo outfile de estatuto ltlt x isso faria com que o caractere 3, o caractere 5 eo caractere 4 fossem escritos (em forma ASCII) para o arquivo. Esta não é a forma binária que só exigiria 16 bits. A classe ofstream fornece uma função de membro denominada write que permite que as informações sejam escritas em forma binária para o fluxo. O protótipo da função de gravação é Esta função faz com que n bytes sejam escritos a partir do local de memória dado pelo buffer ao disco e move o ponteiro do arquivo à frente n bytes. Os tipos de parâmetros exigem um pouco de explicação. Mesmo que o tipo de retorno é ofstreamamp o valor de retorno geralmente é ignorado pela maioria dos programadores. O ponteiro de buffer é de tipo void isso permite que qualquer tipo de variável seja usado como o primeiro parâmetro. Você não deve estar escrevendo funções com parâmetros vazios, esta é uma parte muito complicada da programação. O tipo streamsize é simplesmente um inteiro positivo. É raro que você saiba exatamente quantos bytes uma determinada variável é. Para obter essas informações, C fornece uma macro (como uma função) chamada sizeof que leva exatamente um parâmetro e retorna o tamanho do parâmetro em termos de bytes necessários para o armazenamento. Abaixo está um exemplo de usar a macro sizeof para obter o tamanho de uma variável e escrever o conteúdo de uma variável para o disco. Observe o uso de uma estrutura em vez de uma classe que você não deve usar este método para escrever classes para arquivos binários Consulte a seção intitulada Escrita Classes para Arquivos para obter uma descrição de como isso deve ser feito. Leitura de um arquivo binário Ler dados de um arquivo binário é como escrever, exceto que a função agora é chamada de leitura em vez de escrever. Ao ler dados de um arquivo, há um par de coisas novas a serem observadas: É responsabilidade de O programador para se certificar de que o buffer é grande o suficiente para armazenar todos os dados que está sendo lido. O segmento de código a seguir provavelmente resultaria em um acidente a menos que o tamanho de um inteiro fosse de 7 bytes (número improvável): int main () int x ifstream infile infile. open (silly. dat, ios :: binário ios :: in) infile. read (ampx, 7) lê 7 bytes em uma célula que é 2 ou 4 Depois de ler algo do arquivo, a função de membro fail () deve ser chamada para determinar se a operação foi concluída com êxito. Em C, nenhuma operação de arquivo faz com que o programa pare. Se ocorrer um erro e você não o verificar, então seu programa estará funcionando unreliably. Veja uma seção mais adiante neste documento sobre a detecção de erros. Ponteiro de arquivo Sempre que os dados são lidos ou gravados em um arquivo, os dados são colocados ou retirados de um local dentro do arquivo descrito pelo ponteiro do arquivo. Em um arquivo de acesso seqüencial, as informações são sempre lidas do início ao fim e cada vez que n bytes é lido ou escrito, o ponteiro do arquivo é movido n bytes à frente. Em um arquivo de acesso aleatório, temos permissão para mover o ponteiro do arquivo para locais diferentes para ler dados em vários locais dentro de um arquivo. Pense em um banco de dados cheio de itens de loja. Quando o item é digitalizado no check-out, o código de barras é usado para procurar uma descrição e preço do item. Se o arquivo fosse de acesso seqüencial, teríamos que começar a procurar no início do arquivo, o que provavelmente é mais lento do que gostaríamos. Isso não é um curso de processamento de arquivos, mas basta dizer que se pudéssemos mover o ponteiro do arquivo diretamente para o registro contendo os dados que teríamos que ler a partir do arquivo apenas uma vez. A função de membro tellp () tem um protótipo de O formulário Esta função não aceita parâmetros, mas retorna o local dado em bytes do início do arquivo onde o ponteiro de arquivo está atualmente sentado. A próxima leitura ou gravação terá lugar a partir desta localização. A função de membro seekp () tem um protótipo do formulário void seekp (localização streampos, int relative) Isso faz com que o ponteiro do arquivo se mova para outro local dentro do arquivo. O local especifica o número de bytes que serão usados ​​para determinar o local eo parâmetro relativo indica se este é algum tipo de solicitação de posicionamento absoluto ou relativo. Os valores possíveis para relative são: ios :: beg Isso indica que o local é o número de bytes desde o início do arquivo. Ios :: cur Isso indica que o local é o número de bytes do local do ponteiro do arquivo atual. Isso permite um posicionamento relativo do ponteiro do arquivo. Ios :: end Isso indica que o local é o número de bytes do final do arquivo. Nós consideramos um exemplo que usa tanto a obtenção como a configuração da localização do ponteiro do arquivo: int main () int x streampos pos ifstream infile. open (silly. dat, ios :: binário ios :: in) infile. seekp (243, ios: : Beg) mover 243 bytes para o arquivo infile. read (ampx, sizeof (x)) pos infile. tellg () cout ltlt O ponteiro do arquivo está agora no local ltlt pos ltlt endl infile. seekp (0, ios :: end) Procurar o final do arquivo infile. seekp (-10, ios :: cur) fazer backup de 10 bytes infile. close () Escrever classes para arquivos binários A maneira mais fácil de armazenar registros em arquivos é usar uma struct Se você está mantendo Track de registros em estruturas de memória usando classes, em seguida, salvar essas classes para o disco leva um pouco de trabalho extra. Você não pode simplesmente usar uma função de membro de gravação e fornecer o endereço do objeto como o buffer. A razão para isso é a presença de funções de membro. Não faria sentido para salvar as funções de membro essas funções membro acabam ficando salvo como locais de memória que faria com que seu computador para falhar se você já carregou um do disco com um local de memória antiga. É possível gravar objetos no disco, mas exige que o objeto tenha uma função associada a ele. Minha abordagem usual é inserir uma função de membro chamada ler e gravar em cada função de membro. Essas funções devem ter um fstream como um parâmetro como o fluxo para salvar a si mesmo. Seu programa deve, em seguida, abra o fluxo e chamar a função de membro com o fluxo apropriado. A função de membro deve então passar por cada campo de dados do objeto escrevendo-os para fora em uma ordem particular. A função membro lida deve recuperar as informações do disco exatamente na mesma ordem. O exemplo para esta seção é um pouco envolvido, por isso Ive eliminado as funções de membro não-arquivo. Começar incluir ltiostream. h incluir ltstdlib. h incluir ltfstream. h O que foi errado Nesta seção, vou apontar um par de métodos de determinar se uma operação de arquivo foi bem-sucedida e se não, um par de métodos de determing aproximadamente o que deu errado . Após cada operação de disco, um programa bem escrito irá chamar a função membro fail () para ver se a operação foi concluída com êxito. Cabe ao programador determinar o que deve ocorrer quando uma operação de arquivo é incorreta. Essencialmente existem três possibilidades: Ignore o problema e espero que isso nunca aconteça. Esta é uma boa abordagem para lidar com erros de pequenos programas escritos para testar uma idéia, mas uma versão totalmente funcional de um programa nunca deve assumir que o usuário não vai cometer um erro. Se ocorrer um erro, chame exit (EXITFAILURE) e termine o programa. Isto é slighly melhor do que apenas esperando que não aconteça, mas em uma versão cheia de um programa, isto poderia ser um incômodo real ao usuário. Pense no que aconteceria se você gastasse 5 horas escrevendo um ensaio, então tentou salvá-lo para o T: que não existia. Se o seu programa apenas abortado, então você teria perdido 5 horas de trabalho. Quando ocorre um erro, deixe o usuário tentar corrigir o erro e tente a operação novamente. Este é o método preferido, tanto quanto o usuário está em causa, mas geralmente não é trivial para o programa. Você deve tentar implementar isso tanto quanto possível. Uma situação infeliz surge quando se lida com erros, eles são geralmente coisas físicas que os tornam dependentes do sistema operacional. Em seguida, listarei a abordagem ANSI (padrão) para lidar com erros ea abordagem DOS para lidar com erros. A abordagem ANSI é muito mais geral e, portanto, as mensagens de erro não será preciso, mas a abordagem ANSI funcionará não importa qual compilador C você usar. A manipulação de erro do DOS elimina alguma da confusão sobre o que aconteceu mas obviamente é somente boa em máquinas do DOS que suportam a biblioteca (Turbo C, Borland C, e GNU G suportam esta biblioteca). Para tornar as coisas um pouco mais feias, parece haver nenhum suporte de erro construído em fluxos diferentes da função fail (). Para combater erros temos de confiar em algumas funções C existentes que não são problema para usar a partir de C, uma vez que C é simplesmente uma extensão de C. ANSI Errors ANSI C suporta uma variável global (oh não, uma variável global) chamada errno que pode ser Acessado incluindo errno. h Quando ocorrem erros, a variável é definida como um código de erro padrão que deve ser equivalente em todos os sistemas operacionais. Há muitos códigos de erro para incomodar a listagem neste documento. Geralmente, a melhor maneira de descobrir todos os códigos de erro é olhar para a página de manual ou ajuda on-line pesquisando a palavra-chave errno O arquivo de inclusão define um conjunto de constantes que podem ser usadas para determinar o tipo de erro que ocorreu. Por exemplo, o código de erro 22 indica que o arquivo que você acabou de tentar abrir não existia. Uma maneira um pouco melhor de dizer 22 é usar a constante ENOENT. Há uma função em stdio. h chamada perror que leva uma seqüência de caracteres como um parâmetro. Quando essa função é chamada, a seqüência de caracteres é exibida na tela seguida por dois pontos, em seguida, por uma mensagem que descreve o valor em errno Isso pode ser útil se você não quiser escrever manipuladores de erro e só quero o programa para parar. Abaixo está um programa simples que lê um nome de arquivo do usuário, abre o arquivo e exibe o fato de que a unidade não estava pronta, o arquivo não existia ou a mensagem de erro padrão. Data. open (nome do arquivo) se (data. fail ()) switch (errno) case EACCES: isso é definido se a unidade não está pronta () data () ifstream dados char filename50 cout ltlt arquivo para abrir cin. getline (filename, No DOS cout ltlt Unidade não pronta ou permissão negada ltlt endl quebra caso ENOENT: cout ltlt Não foi possível encontrar este arquivo ltlt endl break default: perror (abertura de arquivo de dados) exit (EXITFAILURE) um programa real seria loop volta e pedir ao usuário para tente novamente. . DOS Extended Errors Se você olhar para os erros fornecidos na lista ANSI você vai notar que não muitos deles são realmente voltados para o DOS, ou seja, você não sabe ao certo se um setor era ruim em um disco ou a porta da unidade foi deixada em aberto. Isso ocorre porque o padrão ANSI foi mais ou menos definido no sistema UNIX onde esses tipos de erros nunca são vistos pelos usuários. A maioria dos compiladores baseados em DOS fornecem um par de funções para acessar o erro estendido do DOS que usuallt fornece uma descrição muito mais precisa do erro. Manipulação de arquivo de dados no arquivo C. Os dados de informação armazenados sob um nome específico em um dispositivo de armazenamento são chamados de arquivo. Corrente. Refere-se a uma seqüência de bytes. Arquivo de texto. É um arquivo que armazena informações em caracteres ASCII. Em arquivos de texto, cada linha de texto é terminada com um caractere especial conhecido como caractere EOL (End of Line) ou caracter delimitador. Quando este caractere EOL é lido ou escrito, ocorrem algumas traduções internas. Arquivo binário. É um arquivo que contém informações no mesmo formato como ele é mantido na memória. Em arquivos binários, nenhum delimitador é usado para uma linha e nenhuma tradução ocorre aqui. Classes para fluxo de arquivo streamstream. Stream classe para escrever em arquivos ifstream. Stream classe para ler arquivos fstream: Stream classe para ler e gravar fromto arquivos. Abrir um arquivo ABRIR ARQUIVO USANDO CONSTRUCTOR ofstream outFile (quotsample. txtquot) saída somente ifstream inFile (ldquosample. txtrdquo) somente entrada OPENING FILE USING open () Stream-object. open (ldquofilenamerdquo, mode) ofstream outFile outFile. open (quotsample. txtquot ) Ifstream inFile inFile. open (quotsample. txtquot) Parâmetro do modo de arquivo