File. Unità 8. Corso di Laboratorio di Informatica Ingegneria Clinica BCLR. Domenico Daniele Bloisi

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1 Corso di Ingegneria Clinica BCLR Domenico Daniele Bloisi

2 Docente Ing. Domenico Daniele Bloisi, PhD Ricercatore Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale Antonio Ruberti Via Ariosto 25 (adiacente Piazza Dante, Manzoni Tram 3 fermata via Labicana) bloisi@dis.uniroma1.it home page: Pagina 2

3 Ricevimento In aula, subito dopo le lezioni Su appuntamento (tramite invio di una ) presso: Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale Antonio Ruberti, via Ariosto 25 - II piano, stanza A209 Si invitano gli studenti a controllare regolarmente la bacheca degli avvisi Pagina 3

4 Orari Lunedì Aula 4, via del Castro Laurenziano 7A Martedì Aula 15, Laboratorio Didattico via Tiburtina 205 Mercoledì Aula 4, via via del Castro Laurenziano 7A Pagina 4

5 Sommario Array di caratteri: stringhe Inizializzazione di stringhe Lettura e scrittura di stringhe Operazioni sulle stringhe Funzioni per la manipolazione delle stringhe: strcpy, strncpy, strcat, strncat, strcmp, strstr Input/Output in C Stream Pagina 5

6 I/O in C Il sistema di I/O del C è una interfaccia uniforme per il programmatore. Scrivere o leggere da file o da video/tastiera non comporta differenze concettuali. Indipendentemente dal dispositivo di lettura e scrittura utilizzato, potranno essere utilizzate le medesime funzioni. Pagina 6

7 Schema di un calcolatore Tastiera Mouse Stampante Modem Porte I/O Controller dischi Hard disk CD/ROM DVD CPU Scheda video Monitor Memoria Scheda audio Casse Microfono bus Scheda rete Altro PC Internet Pagina 7

8 Sistema di I/O Il sistema di I/O del C permette di inserire un livello di astrazione tra il programmatore e l oggetto, sia esso un file o dispositivo, su cui (da cui) si vuole scrivere (leggere). L astrazione si ottiene attraverso la creazione di uno stream (flusso di dati) Pagina 8

9 Stream Uno stream (flusso di dati) fornisce un canale di comunicazione tra il programma e l esterno (file o device) Uno stream è una struttura costituita da una sequenza di byte terminante con un apposito carattere, che identifica la fine della sequenza. Pagina 9

10 Stream Gli stream possono essere associati (con opportuni comandi) Ai dispositivi fisici collegati al computer (tastiera, video, stampante, etc ) Ai file residenti sulla memoria di massa (disco fisso) Pagina 10

11 Bufferizzazione Gli streams di I/O sono bufferizzati. Ogni volta che viene eseguita una operazione di I/O verrà letto (scritto) da (su) file un "pezzo" di dimensioni stabilite, utilizzando alcune aree temporanee di immagazzinamento Pagina 11

12 Bufferizzazione La bufferizzazione rende efficiente l'i/o, ma è necessario fare attenzione: i dati scritti in un buffer non compaiono nel file (o nel device) finché il buffer non è totalmente pieno. Il carattere di escape '\n' forza lo svuotamento del buffer. Uscite anormali da un programma possono causare problemi se il buffer non viene opportunamente svuotato. Pagina 12

13 FILE FILE è una struttura di dati interna al C, che rappresenta uno stream. È definita nel file stdio.h. Il nome FILE è usato per motivi storici, infatti la struttura FILE può essere usata per rappresentare anche oggetti diversi da file in senso tecnico. Quando si realizza l'i/o utilizzando uno stream, è sufficiente fare riferimento alla struttura FILE. Pagina 13

14 stdout e stdin La funzione printf produce una sequenza di caratteri che viene inviata allo stream stdout (monitor). La funzione scanf legge i caratteri dallo stream stdin (tastiera), ossia lo stream di input, e li deposita, convertendoli nello specifico formato, nelle variabili il cui indirizzo è specificato come parametro. Pagina 14

15 I file rappresentano la principale struttura per la memorizzazione di dati in maniera permanente. I file hanno la caratteristica di sopravvivere allo spegnimento della macchina. Possono contenere Caratteri alfanumerici codificati in formato standard (es. ASCII) direttamente leggibili dall utente (file di testo) Dati in un formato interpretabile dai programmi (file binari) Pagina 15

16 Flusso sequenziale di byte delimitato dal carattere di terminazione chiamato End-Of- (EOF). Pagina 16

17 di testo I file di testo sono normalmente organizzati in sequenze di linee ciascuna delle quali contiene una sequenza di caratteri. In questo corso tratteremo solamente file di testo. Pagina 17

18 e directory Ogni file è caratterizzato da un nome e una directory (o cartella) in cui risiede. Le operazioni fondamentali sui file sono: creazione, lettura, scrittura ed eliminazione. Queste operazioni possono essere effettuate tramite il sistema operativo, programmi applicativi, oppure mediante apposite istruzioni del linguaggio C. Pagina 18

19 Operazioni sui file Per eseguire operazioni di lettura e scrittura sui file è necessario Aprire il file prima di eseguire le operazioni Chiudere il file al termine dell esecuzione delle operazioni. Pagina 19

20 e stream Il file deve essere connesso al programma tramite l apertura di uno stream. Nel caso degli stream standard stdin, stdout, stderr l apertura e la chiusura avviene in maniera automatica. Nel caso di FILE l apertura e la chiusura dello stream associato al file non sono automatici, ma vanno gestiti esplicitamente. Pagina 20

21 Aprire un Aprire un file significa indicare al sistema operativo la volontà di eseguire operazioni sui file. Il sistema operativo verificherà, all atto dell apertura del file, se tale operazione è possibile. Pagina 21

22 Scrittura e lettura L apertura del file si distingue in due casi: 1. Apertura in lettura 2. Apertura in scrittura A seconda del tipo di apertura scelto, il sistema operativo definisce un comportamento differente. Ad esempio, è possibile che due applicazioni aprano lo stesso file contemporaneamente in lettura, ma non in scrittura. In molti linguaggi di programmazione l apertura in scrittura di un file coincide con la sua creazione. Pagina 22

23 Le funzioni fprintf e fscanf fprintf ( <descrittore>, <stringa di controllo>, <altri-argomenti> ) fscanf ( <descrittore>, <stringa di controllo>, <altri-argomenti> ) Sono le versioni di printf e scanf relative ad un generico FILE. Pagina 23

24 Descrittore di file <descrittore> È una connessione tra: il mondo interno al programma (caricato in memoria centrale) e il mondo esterno (rappresentato dai file residenti nella memoria di massa) È legato al nome fisico del file e ad altre caratteristiche strutturali. Pagina 24

25 Descrittore di file Per usare file esterni Si deve introdurre questo rappresentante interno del mondo esterno (descrittore) Si deve creare una associazione temporanea tra mondo esterno e rappresentante interno Pagina 25

26 Sintassi - Descrittore di Il descrittore di file è una variabile. Bisogna specificare un nome e un tipo per poterlo dichiarare FILE *<identificatore>; Esempio FILE *fd; //file descriptor Pagina 26

27 Puntatore a FILE FILE *fd; FILE* indica il tipo puntatore a file. fd è una variabile di tipo puntatore a FILE Attenzione: non è sufficiente dichiarare un descrittore per accedere a un file in memoria fissa, ma bisogna anche creare il legame (stream) con tale file. Pagina 27

28 Le funzioni fprintf e fscanf int fprintf ( FILE * stream, const char * format,... ); int fscanf ( FILE * stream, const char * format,... ); Sono definite in stdio.h Pagina 28

29 Connessione La funzione fopen crea la connessione tra il descrittore e il file vero e proprio (in memoria di massa) <descrittore> = fopen( <nomefile_esterno>, <modalita_di_uso> ); Esempio fd = fopen("file_da_leggere.txt", "r"); Pagina 29

30 Modalità d uso Si deve specificare se il file debba essere usato in lettura o in scrittura (si ricordi la distinzione tra stdin e stdout ) "r" in lettura (read) "w" in scrittura (write) "a" scrittura alla fine del file (append) Pagina 30

31 Esempio FILE * fd2; fd2 = fopen("file_da_scrivere.txt", "w"); Pagina 31

32 Chiusura della connessione Una volta terminato l uso del file, esso deve essere chiuso. La chiusura di un file in C si ottiene tramite la funzione fclose fclose(<descrittore>); Pagina 32

33 Esempio int main() { //dichiarazioni dei descrittori FILE *fd; FILE *fd2; fd = fopen("dati.txt", "r") fd2 =fopen("risultati.txt", "w") //lettura dati e //calcolo dei risultati... fclose(fd); fclose(fd2); } Pagina 33

34 Eccezioni Nella comunicazione con il disco fisso può accadere che il file non venga aperto correttamente. Gli errori vengono segnalati tramite un valore particolare del descrittore di file, cioè NULL È opportuno, dopo una fopen( ), inserire sempre un controllo sul valore del descrittore. if (fd == NULL) { //gestione dell errore... } Pagina 34

35 Esempi if (fd == NULL) printf("errore nella apertura del " "file di ingresso"); if (fd2 == NULL) printf("errore nella apertura del " "file di uscita"); Pagina 35

36 Modello ideale per il Un file può essere immaginato come un nastro contenente informazioni. Il descrittore può essere visto come una testina mobile che punta ad una cella del nastro. La testina viene spostata da istruzioni come fscanf e fprintf testina Pagina 36

37 La fine del file (EOF) La fine del file viene segnalata da un carattere particolare, il simbolo di End-of- (EOF) La codifica del carattere EOF dipende dalla macchina su cui gira il programma Ctrl-z per Windows Ctrl-d per Mac Ctrl-x per Unix e Linux Pagina 37

38 Riassumendo 1. Viene dichiarato il descrittore del file FILE *fd; 2. Il file si apre con la funzione fopen fd = fopen("dati.txt", "r"); "dati.txt" è il nome fisico del file, cioè il nome con cui il file è chiamato sul disco. "r" è il modo di apertura ("w" se il file va aperto in scrittura). 3. Possono essere eseguite operazioni di lettura e scrittura utilizzando il descrittore del file. 4. Il file viene chiuso fclose(fd); Pagina 38

39 Esercizio Leggere un file di testo esempio.txt e stamparne il contenuto visualizzando ogni parola in una singola riga. Input esempio.txt Contenuto del file di testo. Output Contenuto del file di testo. Pagina 39

40 Condizioni sull input Deve esistere già in memoria il file esempio.txt che possa essere aperto in lettura e analizzato per produrre il risultato desiderato. Pagina 40

41 Soluzione #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main (){ FILE *fd; //descrittore del file fd = fopen("esempio.txt", "r"); if(fd == NULL){ //controllo apertura del file printf("\nerrore di apertura!\n"); return EXIT_FAILURE; } char ch; //lettura carattere per carattere while (fscanf(fd, "%c", &ch)!= EOF) { if(ch == ' ') printf("\n"); else } fclose(fd); return EXIT_SUCCESS; printf("%c", ch);!!! fscanf } Pagina 41

42 Valore di ritorno per scanf int fscanf ( FILE * stream, const char * format,... ); fscanf quando viene raggiunta la fine del file restituisce un valore pari a EOF. Pagina 42

43 Operatori per leggere e scrivere caratteri Leggere da tastiera e scrivere a video getchar (lettura) putchar (scrittura) Leggere da file e scrivere su file fgetc(<filedescrittore>); fputc(<intero>, <filedescrittore>); Pagina 43

44 Esempio while((ch = fgetc(fd))!= EOF) { if(ch == ' ') putchar('\n'); else putchar(ch); } Pagina 44

45 Esercizio scrittura su file Memorizzare su un file clienti.txt i seguenti dati: Numero di conto Bilancio per un massimo di 10 clienti inseriti da tastiera. Digitare EOF per terminare prima l inserimento. Pagina 45

46 Soluzione scrittura su file int main () { int conto, i; float bilancio; FILE *fd; /* descrittore file */ if ((fd = fopen("clienti.txt", "w")) == NULL) { printf("il file non puo\' essere aperto"); return EXIT_FAILURE; } for (i=1; i<=10; i++) { printf("immetti il conto e il bilancio\n"); if(scanf("%d%f", &conto, &bilancio) == EOF) break; fprintf(fd, "%d %f\n", conto, bilancio); } fclose(fd); return EXIT_SUCCESS; } Pagina 46

47 Esecuzione Immetti il conto e il bilancio Immetti il conto e il bilancio Immetti il conto e il bilancio Immetti il conto e il bilancio ^Z clienti.txt Pagina 47

48 Esercizio lettura da file Leggere dal file clienti.txt i seguenti dati: Numero di conto Bilancio Pagina 48

49 Soluzione lettura da int main () { int conto, i; float bilancio; FILE *fd; // descrittore file if ((fd = fopen("clienti.txt", "r")) == NULL) printf("il file non puo\' essere aperto\n"); return EXIT_SUCCESS; } printf("conto \t\t Bilancio\n"); for (i=1; i<=10; i++) { if(fscanf(fd,"%d%f",&conto,&bilancio) == EOF) break; printf("%d \t\t %f\n", conto, bilancio); } fclose(fd); return EXIT_SUCCESS; } Pagina 49

50 Esecuzione Conto Bilancio Pagina 50