I File. I file vengono distinti in due categorie: ILOHGLWHVWR costituiti da caratteri ed organizzati in linee (ciascuna terminata da \n ) )LOHGLWHVWR

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1 Lezione 10 File: Organizzazione degli archivi Gestione di file in C/C++ Apertura di un File Lettura e Scrittura di file Lettura/scrittura di blocchi File ad accesso diretto I File Il ILOH e l unita logica di memorizzazione dei dati su memoria di massa Consente una memorizzazione SHUVLVWHQWH dei dati, non limitata dalle dimensioni della memoria centrale Generalmente un file e`una sequenza di componenti omogenee (record logici) I file sono gestiti dal Sistema Operativo sottostante 1

2 I File I file vengono distinti in due categorie: ILOHGLWHVWR costituiti da caratteri ed organizzati in linee (ciascuna terminata da \n ) ILOHELQDUL sequenze di bit )LOHGLWHVWR Sono file di caratteri, organizzati in linee. Ogni linea e terminata da una marca di fine linea (QHZOLQH, carattere \n ). Egregio Sig. Rossi, con la presente le rendo noto di aver provveduto... Il UHFRUGORJLFR puo essere il singolo carattere oppure la singola linea. 2

3 2UJDQL]]D]LRQHGHJOLDUFKLYL Dispositivi di memoria di massa: $GDFFHVVRVHTXHQ]LDOH per accedere ad un blocco occorre scandire tutti quelli che lo precedono $GDFFHVVRGLUHWWR ciascun blocco e indirizzabile I dati sono organizzati in memoria di massa tenendo conto di due obiettivi: 1. memorizzazione compatta di molti dati su dispositivi di capacita` limitata; 2. capacita`di recuperare in modo efficiente i dati. Metodi base per l organizzazione degli archivi (strutture dati): Sequenziale Ad accesso diretto (o casuale) Ad indice A ciascuna struttura dati corrispondono diversi modi nei quali è possibile utilizzarla (ad esempio, diversi metodi di elaborazione). *HVWLRQHGLILOH In C/C++ i file sono sequenziali, con possibilità di accesso diretto $SHUWXUDGLXQILOH: compie le azioni preliminari necessarie affinche`il file possa essere acceduto $FFHVVRDGXQILOH: contenuto del file viene letto in memoria centrale o scritto dalla memoria centrale &KLXVXUDGLXQILOH: memorizza permanentemente il suo contenuto in memoria di massa 3

4 $SHUWXUDGLXQILOH Prima di accedere ad un file e necessario aprirlo Per aprire un file in C: 1) e necessario definire una variabile di tipo puntatore a FILE: Es.: ),/(IS il tipo FILE e un tipo non primitivo dichiarato nel file stdio.h. 2) si utilizza la specifica funzione di apertura: Es.: ),/(IRSHQFKDU QDPH FKDU PRGH $FFHVVRDGXQILOH Dipendentemente dalla modalita di apertura scelta il file puo essere acceduto con diversi strumenti: fprintf fscanf fread fwrite... 4

5 scrive i risultati delle espressioni H[SU,..., H[SU1 secondo le specifiche di formato date dalla stringa IPW restituisce il numero di byte scritti, o EOF in caso di errore La stringa di formato è una normale stringa di caratteri, che può però contenere delle speciali specifiche di formato, della forma: FDUDWWHUL! )RUPDWLSLFRPXQL carattere singolo %c stringa di caratteri %s (signed) int %d unsigned int (decimale) %u unsigned int (ottale) %o unsigned int (esadecimale) %x float %f double %lf 5

6 #include <stdio.h> main() { float z=3.1415; int r=5; (VHPSLR char msg[50] = "Prova di stampa"; printf("valori: r= G, z= I, msg= V\n", r, z, msg); } #include <stdio.h> main() { int a; (VHPSLR printf("immetti un carattere:"); a = getchar(); printf("\n F rappresenta G in decimale, R in ottale e [ in esadecimale", a,a,a,a); } 6

7 legge da input tanti campi quanti ne specifica la stringa di formato IPW, se necessario li converte, e li memorizza negli indirizzi DGGU,..., DGGU1 restituisce il numero di campi letti (0 se non ha letto nulla), o EOF in caso di errore. La stringa di formato precisa esattamente cosa ci si aspetta in ingresso. Tipicamente contiene delle specifiche di formato. (VHPSLR #include <stdio.h> main() { float x; int ret, i; char name[50]; ret = scanf("giv", &i, &x, name); printf("g valori letti: G, I, V", ret, i, x, name); } 7

8 &KLXVXUDGLXQILOH Alla fine di una sessione di accesso ad un file e necessario chiudere il file per memorizzare permanentemente il suo contenuto in memoria di massa Si utilizza la specifica funzione di chiusura: LQWIFORVH ),/(IS ),/( IRSHQFKDU QDPHFKDUPRGH QDPH e un array di caratteri che rappresenta il nome (assoluto o relativo) del file nel file system PRGH esprime la modalita di accesso scelta. "r", in lettura (UHDG) "w", in scrittura (ZULWH) "a", scrittura, aggiunta in fondo (DSSHQG) "b", a fianco ad una delle precedenti, indica che il file é ELQDULR "t", a fianco ad una delle precedenti, indica che il file è di WHVWR Ritorna come risultato un puntatore al file aperto: il file deve esistere in memoria di massa, altrimenti viene restituito il valore NULL 8

9 LQWIFORVH ),/(IS IS rappresenta il puntatore al file da chiudere. fclose ritorna come risultato un intero: Se l operazione di chiusura e eseguita correttamente restituisce il valore 0 se la chiusura non e andata a buon fine, ritorna la costante EOF. fclose assegna il valore NULL al puntatore fp )LOHVWDQGDUGGL,2 Esistono tre file testo che sono aperti automaticamente all inizio di ogni esecuzione: VWGLQ, standard input (WDVWLHUD), aperto in lettura VWGRXW, standard output (YLGHR), aperto in scrittura VWGHUU, standard error (YLGHR), aperto in scrittura VWGLQ, VWGRXW, VWGHUU sono variabili di tipo puntatore a file automaticamente (ed implicitamente) definite non vanno definite!! 9

10 )XQ]LRQH IHRI Durante la fase di accesso ad un file e possibile verificare la presenza della marca di fine file con la funzione di libreria: LQWIHRI),/(IS feof(fp) controlla se e stata raggiunta la fine del file fp nella operazione di lettura o scrittura precedente. restituisce (falso) se non e stata raggiunta la fine del file un valore diverso da zero (vero), in caso contrario $SHUWXUDLQOHWWXUDRVFULWWXUD IS IRSHQILOHQDPHU IS IRSHQILOHQDPHZ ILOHQDPH fp Con entrambe le istruzioni il puntatore al file si posiziona sul primo record del file ILOHQDPH 10

11 $SHUWXUDLQDJJLXQWDDSSHQG IS IRSHQILOHQDPHDµ ILOHQDPH fp Il puntatore al file si posiziona sull elemento successivo all ultimo significativo del file ILOHQDPH se il file esisteva gia`, il suo contenuto non viene perso. /HWWXUDH6FULWWXUDGLILOH Una volta aperto un file, su di esso si puo accedere in lettura e/o scrittura, compatibilmente con quanto specificato in fase di apertura. Quattro diverse modalita : Lettura/scrittura con formato Lettura/scrittura di caratteri Lettura/scrittura di stringhe di caratteri Lettura/scrittura di blocchi (file binari) 11

12 /HWWXUDVFULWWXUDFRQIRUPDWR Funzioni simili a VFDQI e SULQWI, ma con un parametro aggiuntivo rappresentante il puntatore al file (di testo) sul quale si vuole leggere o scrivere: LQWISULQWI ),/(ISVWULQJDFRQWUROORHOHPHQWL LQWIVFDQI),/(ISVWULQJDFRQWUROOR LQGHOHP Restituiscono il numero di elementi scritti o letti, oppure un valore negativo in caso di errore. /HWWXUDVFULWWXUDFRQIRUPDWR Notare che: SULQWI VWULQJDFRQWUROORHOHPHQWL VFDQI VWULQJDFRQWUROOR LQGHOHPHQWL equivalgono a: ISULQWI VWRXWVWULQJDFRQWUROORHOHPHQWL IVFDQI VWGLQVWULQJDFRQWUROOR LQGHOHPHQWL 12

13 /HWWXUDVFULWWXUDGLFDUDWWHUL Simili a JHWFKDU e SXWFKDU, ma con un parametro aggiuntivo rappresentante il puntatore al file (di testo) sul quale si vuole leggere o scrivere: LQWJHWF ),/(IS LQWSXWF LQW F),/(IS LQWIJHWF ),/(IS LQWISXWF LQW F),/(IS In caso di esecuzione corretta, restituiscono il carattere letto o scritto come intero, altrimenti EOF. /HWWXUDVFULWWXUDGLVWULQJKH Funzioni simili a gets e puts: FKDU IJHWV FKDUV LQW Q),/( IS Trasferisce nella stringa V i caratteri letti dal file puntato da IS fino a quando ha letto n-1 caratteri RSSXUH ha incontrato un newline RSSXUH la fine del file. fgets mantiene il newline nella stringa s. Restituisce la stringa letta in caso di corretta terminazione; \0 in caso di errore o fine del file. 13

14 /HWWXUDVFULWWXUDGLVWULQJKH Funzioni simili a gets e puts: LQW ISXWV FKDU V),/(IS Trasferisce la stringa V (terminata da \0 ) nel file puntato da fp. Non copia il carattere terminatore \0 ne aggiunge un newline finale. Restituisce l ultimo carattere scritto in caso di terminazione corretta; EOF altrimenti. /HWWXUDVFULWWXUDGLEORFFKL Si può leggere o scrivere da un file (binario) un intero blocco di dati (binari). Un file binario memorizza dati di qualunque tipo, in particolare dati che non sono caratteri (interi, reali, vettori o strutture). Il test di fine del file viene ottenuto con la funzione feof (non e piu possibile il confronto tra il carattere letto ed EOF). LQWIHRI ),/(IS feof(fp) controlla se e stata raggiunta la fine del file fp nella operazione di lettura o scrittura precedente. Restituisce il valore 0 se non e stata raggiunta la fine del file, altrimenti un valore diverso da zero. 14

15 /HWWXUDD%ORFFKL E necessario che il file sia stato aperto in modo binario (modo b ). LQWIUHDG YRLG YHW LQWVL]H LQW Q),/( IS Legge (al piu`) Q oggetti dal file puntato da IS, collocandoli nel vettore YHW, ciascuno di dimensione VL]H Restituisce un intero che rappresenta il numero di oggetti effettivamente letti 6FULWWXUDD%ORFFKL E necessario che il file sia stato aperto in modo binario (modo b ). LQWIZULWH YRLG YHW LQWVL]H LQW Q),/( IS Scrive sul file puntato da IS, prelevandoli dal vettore YHW, Q oggetti,ciascuno di dimensione VL]H. Restituisce un intero che rappresenta il numero di oggetti effettivamente scritti (inferiore ad Q solo in caso di errore). 15

16 (VHPSLR #include <stdio.h> #include <stdlib.h> main() { FILE* fp; int vet[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; fp=fopen("numeri.dat","wb"); if (fp==null) { fprintf(stderr, "Errore apertura \n"); exit(1); } fwrite(vet,sizeof(int),10,fp); fclose(fp); } (VHPSLR #include <stdio.h> #include <stdlib.h> main() { FILE* fp; int vet[40], i, n; fp=fopen("numeri.dat","rb"); if (fp==null) { fprintf(stderr, "Errore apertura \n"); exit(1); } n=fread(vet,sizeof(int),40,fp); for (i=0; i<n; i++) cout << vet[i]; fclose(fp); } 16

17 )LOHDGDFFHVVRGLUHWWR Il C/C++ consente di gestire i file non solo come sequenziali, ma anche come file ad accesso diretto. Posizionamento in un file: La funzione IVHHN consente il posizionamento del puntatore al file su un qualunque byte. LQWIVHHN ),/(IORQJRIIVHW LQWRULJLQ si sposta di RIIVHW byte a partire dalla posizione RULJLQ Restituisce: 0 se ha spostato la posizione sul file un valore diverso da 0, altrimenti. Origine dello spostamento: 0 inizio file 1 posizione attuale nel file 2 fine file 17