Урок за програмиране за работа с файлове със случаен достъп

Освен най-простите приложения, повечето програми трябва да четат или пишат файлове. Може да е само за четене на конфигуриращ файл или анализатор на текст или нещо по-сложно. Този урок се фокусира върху използването на файлове със случаен достъп в C.

Основните файлови операции са:

• fopen - отворете файл - посочете как е отворен (четене / запис) и въведете (двоичен / текст)
• fclose - затворете отворен файл
• fread - четете от файл
• fwrite - напишете във файл
• fseek / fsetpos - преместете указател на файл до някъде във файла
• ftell / fgetpos - ще ви каже къде се намира указателят на файла

Двата основни типа файлове са текст и двоичен. От тях двамата бинарните файлове обикновено са по-лесни за справяне. Поради тази причина и факта, че случаен достъп до текстов файл не е нещо, което трябва да правите често, този урок е ограничен до двоични файлове. Първите четири изброени операции са както за текстови, така и за файлове със случаен достъп. Последните две само за случаен достъп.

Случайният достъп означава, че можете да се преместите до всяка част на файл и да четете или записвате данни от него, без да се налага да четете целия файл. Преди години данните се съхраняват на големи макари от компютърна лента. Единственият начин да стигнете до точка на лентата беше като прочетете целия път през лентата. След това се появиха дискове и сега можете да четете директно всяка част от файл.

Двоичен файл е файл с всякаква дължина, който съдържа байтове със стойности в диапазона от 0 до 255. Тези байтове нямат друго значение за разлика от текстовия файл, където стойност 13 означава връщане на карета, 10 означава подаване на ред и 26 означава край на файла. Софтуерът за четене на текстови файлове трябва да се справи с тези други значения.

Двоичните файлове поток от байтове и съвременните езици са склонни да работят с потоци, а не с файлове. Важната част е потокът от данни, а не откъде идва. в ° С, можете да мислите за данните или като файлове или потоци. С произволен достъп можете да четете или пишете до всяка част от файла или потока. При последователен достъп трябва да прегледате файла или потока от самото начало като голяма лента.

Тази проба на код показва прост двоичен файл, който се отваря за писане, като в него се записва текстов низ (char *). Обикновено виждате това с текстов файл, но можете да напишете текст в двоичен файл.

Този пример отваря двоичен файл за писане и след това записва char * (низ) в него. Променливата FILE * се връща от повикването fopen (). Ако това не успее (файлът може да съществува и да бъде отворен или само за четене или може да има грешка с името на файла), тогава той връща 0.

Командата fopen () се опитва да отвори зададения файл. В този случай е test.txt в същата папка като приложението. Ако файлът включва път, всички отклонения трябва да бъдат удвоени. "c: \ папка \ test.txt" е неправилна; трябва да използвате "c: \\ папка \\ test.txt".

Тъй като файловият режим е "wb", този код се записва в двоичен файл. Файлът се създава, ако не съществува, и ако има, каквото и да е в него, се изтрива. Ако повикването за фопен не успее, може би защото файлът е отворен или името съдържа невалидни символи или невалиден път, fopen връща стойността 0.

Въпреки че можете просто да проверите дали ft е не нула (успех), този пример има функция FileSuccess (), за да направи това изрично. В Windows той извежда успеха / неуспеха на повикването и името на файла. Малко е тежко, ако сте след изпълнение, така че можете да ограничите това до отстраняване на грешки. В Windows има малко надземно извеждане на текст към системния отладчик.

Извикванията fwrite () извеждат посочения текст. Вторият и третият параметър са размерът на символите и дължината на низа. И двете се определят като size_t, което е неподписано цяло число. Резултатът от това обаждане е да напишете бройки с определен размер. Обърнете внимание, че с двоични файлове, въпреки че пишете низ (char *), той не добавя символи за връщане на карета или за подаване на редове. Ако искате тези, трябва изрично да ги включите в низ.

Когато отворите файл, посочвате как трябва да се отвори - дали да го създадете от нов или да го презапишете и дали е текст или двоичен, четете или пишете и ако искате да го добавите. Това става с помощта на един или повече спецификатори на файлов режим, които са единични букви "r", "b", "w", "a" и "+" в комбинация с другите букви.

• r - Отваря файла за четене. Това не успява, ако файлът не съществува или не може да бъде намерен.
• w - Отваря файла като празен файл за писане. Ако файлът съществува, съдържанието му се унищожава.
• а - Отваря файла за писане в края на файла (добавя се), без да премахва маркера EOF, преди да напише нови данни във файла; това създава файла първо, ако не съществува.

Добавянето на „+“ към файловия режим създава три нови режима:

• r + - Отваря файла както за четене, така и за писане. (Файлът трябва да съществува.)
• w + - Отваря файла като празен файл както за четене, така и за писане. Ако файлът съществува, съдържанието му се унищожава.
• a + - Отваря файла за четене и добавяне; операцията за прикачване включва премахването на маркера EOF, преди да бъдат записани нови данни във файла, и маркерът EOF се възстановява след приключване на писането. Първо създава файла, ако не съществува. Отваря файла за четене и добавяне; операцията за прикачване включва премахването на маркера EOF, преди да бъдат записани нови данни във файла, и маркерът EOF се възстановява след приключване на писането. Първо създава файла, ако не съществува.

Тази таблица показва комбинации от файлови режими както за текстови, така и за двоични файлове. По принцип или четете, или пишете в текстов файл, но не и двете едновременно. С двоичен файл можете както да четете, така и да записвате в един и същ файл. Таблицата по-долу показва какво можете да направите с всяка комбинация.

• r текст - прочетете
• rb + двоичен - четене
• r + текст - четете, пишете
• r + b двоичен - четете, пишете
• rb + двоичен - четете, пишете
• w текст - пишете, създавате, отрязвате
• wb binary - пишете, създавате, съкращавате
• w + текст - четете, пишете, създавайте, съкращавайте
• w + b двоичен - четете, пишете, създавайте, отрязвайте
• wb + binary - да четете, пишете, създавате, отрязвате
• текст - пишете, създавате
• ab binary - пишете, създавате
• a + текст - четете, пишете, създавайте
• a + b двоичен - пише, създава
• ab + binary - пише, създава

Освен ако просто създавате файл (използвайте "wb") или само четете такъв (използвайте "rb"), можете да се измъкнете с помощта на "w + b".

Някои реализации позволяват и други букви. Microsoft, например, позволява:

• t - текстов режим
• в - ангажирам
• n - необвързване
• S - оптимизиране на кеширането за последователен достъп
• R - кеширане на несеквенциален (случаен достъп)
• Т - временно
• D - изтриване / временно, което убива файла, когато е затворен.

Те не са преносими, затова ги използвайте на своя опасност.

Основната причина за използването на двоични файлове е гъвкавостта, която ви позволява да четете или пишете навсякъде във файла. Текстовите файлове ви позволяват да четете или пишете последователно. С разпространението на евтини или безплатни бази данни като SQLite и MySQL, намалява необходимостта от използване на произволен достъп на двоични файлове. Случайният достъп до файлови записи обаче е малко старомоден, но все пак полезен.

Да предположим, че примерът показва двойка индекс и файл с данни, съхраняващи низове във файл със случаен достъп. Низовете са с различна дължина и се индексират със позиция 0, 1 и т.н.

Има две невалидни функции: CreateFiles () и ShowRecord (int recnum). CreateFiles използва буфер char * с размер 1100, за да държи временен низ, съставен от форматния msg, последван от n звездички, където n варира от 5 до 1004. Два FILE * са създадени и с помощта на wb filemode във променливите ftindex и ftdata. След създаването те се използват за манипулиране на файловете. Двата файла са

• index.dat
• data.dat

Индексният файл съдържа 1000 записа от тип indextype; това е структурен индекситип, който има два члена pos (тип fpos_t) и размер. Първата част на контура:

попълва string msg по този начин.

и така нататък. Тогава това:

попълва структурата с дължината на низа и точката във файла с данни, където ще бъде написан низът.

На този етап, както структурата на индексния файл, така и низът на файла с данни могат да бъдат записани в съответните им файлове. Въпреки че това са двоични файлове, те се записват последователно. На теория бихте могли да пишете записи до позиция отвъд текущия край на файла, но това не е добра техника за използване и вероятно изобщо не е преносима.

Последната част е да затворите двата файла. Това гарантира, че последната част от файла се записва на диск. По време на запис на файлове много от записите не отиват директно на диска, но се съхраняват в буфери с фиксиран размер. След като запис запълни буфера, цялото съдържание на буфера се записва на диск.

Функцията за промиване на файлове принуждава промиване и можете също да зададете стратегии за промиване на файлове, но те са предназначени за текстови файлове.

За да проверите дали всеки определен запис от файла с данни може да бъде извлечен, трябва да знаете две неща: къде започва в файла с данни и колко е голям.

Това прави индексният файл. Функцията ShowRecord отваря и двата файла, търси в съответната точка (recnum * sizeof (indextype) и извлича редица байтове = sizeof (индекс).

SEEK_SET е константа, която определя от къде се прави fseek. Има две други константи, определени за това.

• SEEK_CUR - търсете по отношение на текущата позиция
• SEEK_END - потърсете абсолют от края на файла
• SEEK_SET - търсете абсолют от началото на файла

Можете да използвате SEEK_CUR, за да преместите указателя на файла напред по sizeof (индекс).

След като получи размера и позицията на данните, остава само да ги извлече.

Тук използвайте fsetpos () поради типа index.pos, който е fpos_t. Алтернативен начин е да използвате ftell вместо fgetpos и fsek вместо fgetpos. Двойката fseek и ftell работят с int, докато fgetpos и fsetpos използват fpos_t.

След като прочетете записа в паметта, се добавя нулев символ \ 0, за да го превърнете в правилно в низ. Не го забравяйте или ще получите катастрофа. Както преди, fclose се извиква и в двата файла. Въпреки че няма да загубите никакви данни, ако забравите fclose (за разлика от write), ще имате изтичане на памет.