Súbory

Základy algoritmizácie a programovania

Ing. Daniel Hládek PhD.

Práca so zariadeniami na ukladanie dát

pevný disk
flash (SSD disk)

Čo je pevný disk

https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive

Môžeme si to predstaviť ako platňu.
Existuje čítacia a zapisovacia hlava, ktorá sa vie presúvať.
Presunutie hlavy je relatívne náročné, lebo znamená fyzický presun čítacieho zariadenia.

Čo je SSD

Solid State Drive

čip bez pohyblivých častí
rýchly prístup na ľubovoľné miesto
obmedzený počet zápisov

Súbor

Oblasť v súborovom systéme, ktorá sa skladá zo súvislých blokov.

Súborový systém

meno súboru
miesto v adresárovej štruktúre
vlastníka
prístupové práva
veľkosť v bajtoch

Práca so súbormi

otvorenie a zatvorenie súboru
čítanie a zápis
presun čítacej a zapisovacej hlavy

Otvorenie súboru

Pomocou funkcie fopen:

mód otvorenia súboru
meno súboru

Návratová hodnota je smerník FILE*, ktorý predstavuje čítaciu hlavu.

Módy otvorenia súboru

rwa

čítanie, zápis, pridávanie

r Čítanie zo súboru:
- hlava sa nastaví na začiatok súboru
w Zápis do súboru
- hlava sa nastaví na začiatok súboru
- veľkosť súboru sa nastaví na nulu.
- vytvorí sa nový súbor ak to je potrebné
a Pridávanie do súboru
- hlava sa nastaví na koniec súboru
- vytvorí sa nový súbor ak to je potrebné

Otvorenie a zatvorenie súboru

http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/fopen/

Otvoríme súbor na čítanie - obsah súboru bude zmazaný.
Otvorenie súboru môže zlyhať - nemusíme mať práva na zápis do súboru alebo na vytvorenie súboru.
V prípade, že otvorenie zlyhalo, funkcia fopen vráti hodnotu NULL.

#include <stdio.h>
int main ()
{
  FILE * pFile = fopen ("myfile.txt","w");
  if (pFile!=NULL)
      {
    fclose (pFile);
  }
  return 0;
}

Tento príklad nám vytvorí prázdny súbor. Zmaže starý súbor.

Čítanie textu zo súboru

http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/fopen/

Načítame zo súboru riadok, veľký max. 99 znakov.

Čo môže zlyhať:

súbor nemusí existovať alebo nemusíme mať prístupové práva
môže nastať chyba pri čítaní (súbor medzi tým niekto zmaže alebo presunie)
môžeme nájsť koniec súboru
riadok môže byť dlhší

Argumenty fgets:

smerník na buffer (pole znakov)
veľkosť buffra
smerník na súbor

Návratová hodnota:

NULL v prípade, že nastala chyba (koniec súboru).

Čítanie textu zo súboru

fgets číta aj koniec riadka \n.

#include <stdio.h>

int main() {
   FILE * pFile;
   char mystring[100];
   pFile = fopen ("myfile.txt" , "r");
   if (pFile == NULL){
        perror("Error opening file");
   }
   else {
     if ( fgets (mystring , 100 , pFile) != NULL ) {
        printf("%s",mystring);
     }
     fclose (pFile);
   }
   return 0;
}

Čítanie jedného riadka textu

zo štandardného vstupu

#include <stdio.h>
#define SIZE

int main(){
    char buffer[SZIE];
    memset(buffer,0,SIZE);
    pFile = fopen ("myfile.txt" , "r");
    if (pFile == NULL){
        perror("Error opening file");
        return 1;
    }
    while (fgets( buffer, SIZE, pFile) != NULL){
        printf("%s",buffer);
    }
    fclose (pFile);
    return 0;
}

Čítanie jedného riadka textu

Štandardný vstup je tiež súbor, ktorého smerník máme k dispozícii ako globálnu premennú stdin.

#include <stdio.h>

int main(){
   char mystring[100];
   memset(0,mystring,100);
   if ( fgets (mystring , 100 , stdin) != NULL )
       printf("%s",mystring);
   }
   return 0;
}

Čítanie všetkých riadkov textu zo štandardného vstupu

#include <stdio.h>

int main(){
    char buffer [1024];
    while (fgets( buffer, 1024, stdin) != NULL){
        printf("%s",buffer);
    }
    return 0;
}

Čítanie textu a konverzia na číslo

Program očakáva, že text bude vo formáte jedno číslo na jeden riadok, napr:

2
4
78

Možné chyby - zadaný text nemusí byť v požadovanom formáte.

čítanie textu a konverzia na číslo

Čítame súbor po riadkoch pomocou fgets.
Každý riadok uložíme do buffra
Na text v buffri aplikujeme konverziu na číslo pomocou sscanf.

#include <stdio.h>

int main(){
    char buffer [1024];
    while (fgets( buffer, 1024, stdin) != NULL){
        int number = 0;
        int res = sscanf("%d",&number);
        if (res != 1){
            perror("Input file format");
            return 1;
        }
        printf("%d",number);
    }
    return 0;
}

Zápis do súboru

fopen nastavme na:

w Vynulovanie súboru (vložím novú pásku a nastavím ju na začiatok)
a Pripojenie do existujúceho súboru - append

podobný ako výpis na obrazovku pomocou funkcie fprintf.

Utilita na kopírovanie súborov

príklad s fprintf

#include <stdio.h>

void copy(FILE* inf,FILE* outf);
int main(int argc, char** argv){
    if (args != 3){
        perror("Správne použitie: cp <fromfile> <tofile>\n");
        return 1;
    }
    FILE* inf = fopen(argv[1],"r");
    if (inf == NULL){
        printf("Súbor %s sa nepodarilo otvoriť alebo neexistuje",argv[1];
        return 1;
    }
    FILE* outf = fopen(argv[2],"w");
    if (outf == NULL){
        printf("Súbor %s neexistuje alebo nie je zapisovateľný",argv[1];
        return 1;
    }
    copy(inf,outf);
    fclose(inf);
    fclose(outf);
}

Kopírovanie textu z jedného súboru do druhého

void copy(FILE* inf,FILE* outf){
    char buffer [1024];
    while (fgets( buffer, 1024, inf) != NULL){
           fprintf(outf,"%s",buffer);
        }
}

Funguje takýto program na všetky súbory?

Reťazec nie je pole znakov, lebo nemôže osahovať nulu v strede.

Binárne kopírovanie

Pre prácu s ľubovoľnými dátami musíme využiť iné metódy:

fread
fwrite

Binárne kopírovanie súborov

void copy_binary(FILE* inf,FILE* outf){
    char buffer [1024];
    int count =- 0;
    // Ak funkcia fread vráti nulu, čítanie sa skončilo
    while((count = fread(buffer, sizeof(int), 1024, inf)) > 0){
        fwrite(buffer, sizeof(int), count, outf);
        counter++;
    }
}

Záver

Práca so súbormi je veľmi podobná práci so štandardným výstupom a vstupom
Pri práci so vstupno-výstupnými zariadeniami nič nie je isté
- je potrebné ošetriť "nečakané" situácie
Binárne dáta nie sú reťazce, treba používať príslušné funkcie.