Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Computação. Linguagem C: Manipulação de arquivos
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- Valdomiro Cunha Malheiro
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1 Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Computação Linguagem C: Manipulação de arquivos Prof. Renato Pimentel 1 Introdução Até o momento, trabalhamos com programas que utilizam apenas a memória principal do computador: Dados são perdidos assim que o programa é finalizado; Entretanto, quase sempre é desejável que os dados criados/manipulados persistam mesmo após finalizarmos o programa, ou caso haja algum problema; Para que isso seja possível, devemos trabalhar com arquivos! Porém, linguagem C não possui comandos nativos que trabalham com arquivos: É necessário invocar bibliotecas que cuidam desses tipos de dados. 2 Prof. Renato Pimentel 1
2 Tipos de arquivos Basicamente, existem 2 tipos de arquivos: Arquivos texto: bits são agrupados 8 a 8, formando caracteres (tabela ASCII) Dados são escritos no arquivo da mesma forma que são escritos, por exemplo, na tela do programa; É possível abrir o arquivo em um editor de texto. Desvantagem: arquivos costumam ser maiores, aumentando também tempo de carregamento. Arquivos binários: bits formam agrupamentos especiais, formando documentos específicos, ex.: imagens, sons, etc. Dados são gravados exatamente como organizados na memória, ocupando assim menos espaço. 3 Operações de escrita e leitura sobre arquivos Diversas funções definidas na biblioteca stdio.h; Funções se limitam a operações de abrir/ fechar e ler/escrever caracteres e bytes. Ponteiro para arquivo (FILE *): Tipo especial de ponteiro para manipulação de arquivos. Ex.: FILE *p; Ponteiro aponta para uma região da memória (buffer) que contém informações do arquivo. 4 Prof. Renato Pimentel 2
3 Abrindo um arquivo Para abrir um arquivo, usamos a função fopen( ): Função retorna um ponteiro de arquivo associado ao arquivo sendo aberto, ou NULL em caso de erro de leitura; Sintaxe: FILE *fopen(char *nome_arquivo, char *modo); nome_arquivo caminho do arquivo no disco; Modo de que maneira o arquivo será manipulado. 5 Abrindo um arquivo Para o nome do arquivo, deve-se indicar o caminho (estrutura de pastas) até o mesmo, que pode ser: Absoluto (completo). Ex.: C:\\Projetos\\NovoProjeto\\arquivo.txt. Relativo em relação à pasta onde se encontra o executável. Ex. (para arquivo na mesma pasta que o programa): arquivo.txt ou.\\arquivo.txt. Nota: sempre usar contrabarra dupla '\\' no caminho (ver sequências de escape na aula introdutória de Linguagem C) 6 Prof. Renato Pimentel 3
4 Modos de operação de arquivos Modo Tipo Função r Texto Leitura. Arquivo deve existir. w Texto Escrita. Cria arquivo, se não houver; apaga anterior, se existir. a Texto Escrita. Dados são adicionados ao final (append). rb Binário Leitura. Arquivo deve existir. wb Binário Escrita. Cria arquivo, se não houver; apaga anterior, se existir. ab Binário Escrita. Dados são adicionados ao final (append). r+ Texto Leitura/escrita. Arquivo deve existir e pode ser alterado. w+ Texto Leitura/escrita. Cria arquivo, se não houver; apaga anterior, se existir. a+ Texto Leitura/Escrita. Dados são adicionados ao final (append). r+b Binário Leitura/escrita. Arquivo deve existir e pode ser alterado. w+b Binário Leitura/escrita. Cria arquivo, se não houver; apaga anterior, se existir. a+b Binário Leitura/Escrita. Dados são adicionados ao final (append). 7 Exemplo de abertura de arquivo 8 Prof. Renato Pimentel 4
5 Fechando um arquivo Para fechar um arquivo, usamos a função fclose( ): int fclose(file *fp); Função recebe como parâmetro único o ponteiro para arquivo em questão, e retorna 0 (ZERO) se fechamento bem sucedido ou um valor não-nulo em caso de erro. Porque fechar o arquivo: todos os dados que estão na memória intermediária (buffer) associado ao ponteiro são gravados no arquivo. Nota: função exit( ) vista no código anterior encerra o programa, antes fechando todos os arquivos que um programa tiver aberto. 9 Escrevendo em um arquivo Escrita de caractere: int fputc(int c, FILE *fp); retorna o próprio caractere, se escrita bem-sucedida, ou -1 (constante EOF) caso contrário. Ex.: fputc( x, fp); Ex.: fputc( A, stdout); // escrita na tela Escrita de string: int fputs(char *str, FILE *fp); retorna EOF se erro na escrita, ou um valor não-nulo, se texto escrito com sucesso. 10 Prof. Renato Pimentel 5
6 Lendo em um arquivo Leitura de caractere: int fgetc(file *fp); retorna a constante EOF quando erro de leitura; ou o caractere lido, na forma de seu valor inteiro, caso lido com sucesso. Ex.: char c; c = fgetc( x, arq); printf( %c, c); Ex.: char c = fgetc(stdin); // leitura do teclado Leitura de string: char *fgets(char *str, int tam, FILE *fp); retorna NULL se erro ou final de arquivo, ou o ponteiro para primeiro caractere da string recuperada em str. tam define o limite máximo de caracteres a serem lidos. Já vista no curso! 11 Final de arquivo: feof( ) Para saber se chegamos ao final do arquivo, usamos a função feof( ): int feof(file *fp); Função retorna 0 (zero) se final de arquivo não atingido; ou um valor não-nulo caso contrário. 12 Prof. Renato Pimentel 6
7 Final de arquivo: feof( ) Para saber se chegamos ao final do arquivo, usamos a função feof( ): int feof(file *fp); Função retorna 0 (zero) se final de arquivo não atingido; ou um valor não-nulo caso contrário. 13 Escrita e leitura de dados formatados Vimos como ler / escrever char e arrays de char (strings) em um arquivo. No caso de variáveis formatadas e de outros tipos, procedemos como visto na escrita / leitura via printf( ) e scanf( ): Novas funções: fprintf(file *fp, %..., lista de variáveis); fscanf(file *fp, %..., &lista de variáveis); Mesma sintaxe, porém com argumento adicional no início: ponteiro de arquivo. fprintf( ) escreve dados em *fp, e fscanf( ) lê dados a partir do mesmo. 14 Prof. Renato Pimentel 7
8 Blocos de bytes fread( ) e fwrite( ) Escrita no arquivo e leitura a partir do mesmo com blocos de bytes é feita com as funções fread( ) e fwrite( ). Usadas de preferência com arquivos binários. Porque: mesmo que gravação fosse feita em arquivo texto, dados seriam ilegíveis. Binários têm vantagem de ocupar menos espaço. 16 Prof. Renato Pimentel 8
9 Escrevendo blocos de bytes Para escrever um arquivo em blocos de bytes, usa-se a função fwrite( ): int fwrite(void *buffer, int nro_bytes, int count, FILE *fp); buffer: ponteiro genérico para região de memória que contém dados que serão gravados; nro_bytes: tamanho em bytes de cada unidade de dado a ser gravada; count: número de unidades de dados a serem gravadas; fp: ponteiro para o arquivo Retorno: valor inteiro que representa o número total de unidades gravadas: se menor que count, é indício de problemas. 17 Escrevendo blocos de bytes Exemplo: FILE *arq = fopen( arq.txt, wb ); int total_gravado, v[5] = {1,2,3,4,5}; total_gravado = fwrite(v,sizeof(int),5,arq); if (total_gravado!= 5) { } printf( Erro na escrita do arquivo ); system( pause ); exit(1); Obs.: Note que total de bytes a ser gravado será dado pelo produto nro_bytes*count. 18 Prof. Renato Pimentel 9
10 Escrevendo blocos de bytes Mais exemplos: float x = 5; struct aluno a; fwrite(&x,sizeof(float),1,arq); fwrite(&a,sizeof(struct aluno),1,arq); Obs.: na gravação de variáveis de tipos de dados primitivos (int, float, double, char) e criadas pelo programador (struct), deve-se acessar o endereço das mesmas através do operador &. No caso de arrays e strings, o próprio nome já indica endereço. 19 Lendo blocos de bytes Para ler um arquivo gravado via fwrite( ) (blocos de bytes), usa-se a função fread( ): int fread(void *buffer, int nro_bytes, int count, FILE *fp); buffer: ponteiro genérico para região de memória onde dados serão gravados; nro_bytes: tamanho em bytes de cada unidade de dado a ser lida do arquivo; count: número de unidades de dados a serem lidas; fp: ponteiro para o arquivo. Retorno: valor inteiro que representa o número total de unidades efetivamente lidas: se menor que count, é indício de problemas. 20 Prof. Renato Pimentel 10
11 Lendo blocos de bytes Exemplo: FILE *arq = fopen( arq.txt, rb );; int total_lido, v[5]; total_lido = fread(v,sizeof(int),5,arq); if (total_lido!= 5) { } printf( Erro na leitura do arquivo ); system( pause ); exit(1); Obs.: Note que total de bytes a ser gravado será dado pelo produto nro_bytes*count. 21 Escrevendo blocos de bytes Mais exemplos: float x; char str1[20]; fread(&x,sizeof(float),1,arq); fread(str1,sizeof(char),12,arq); str1[12] = '\0'; Dica: é preciso, após a leitura de uma string, atribuir caractere '\0' para indicar final útil da mesma. Neste caso, sabíamos o tamanho. De modo geral, é bom gravar no arquivo, antes da string, dado inteiro contendo o tamanho da mesma. O mesmo vale para arrays! 22 Prof. Renato Pimentel 11
12 Escrevendo blocos de bytes Exemplo: gravação. char str[] = Ola mundo! ; unsigned int t = strlen(str); fwrite(&t, sizeof(unsigned int), 1, arq); fwrite(str,sizeof(char), t, arq); Leitura: fread(&t, sizeof(unsigned int), 1, arq); fread(str,sizeof(char), t, arq); str[t] = '\0'; 23 Movimentando-se em um arquivo: fseek( ) O acesso a um arquivo é sempre feito sequencialmente. Entretanto, é possível fazer a leitura randômica de um arquivo em C, com função fseek( ); int fseek(file *fp, long numbytes, int origem); fp: ponteiro para o arquivo; numbytes: total de bytes a partir da origem a ser pulado. É possível usar valor negativo (para retroceder, e não avançar); origem: determina a partir de onde numbytes de movimentação serão contados. Retorno: 0 (ZERO) quando movimentação bem-sucedida, ou valor não-nulo, em caso de erro. 24 Prof. Renato Pimentel 12
13 Movimentando-se em um arquivo: fseek( ) Valores possíveis para origem, definidos na biblioteca stdio.h: Constante Valor Significado SEEK_SET 0 Início do arquivo SEEK_CUR 1 Posição atual do arquivo SEEK_END 2 Final do arquivo 25 Exemplo: Movimentando-se em um arquivo: fseek( ) 26 Prof. Renato Pimentel 13
14 Outras funções Para retornar um arquivo para seu início: rewind( ). void rewind(file *fp); Excluindo o arquivo int remove(char *nome_do_arquivo); Note que deve-se passar uma string com o caminho e nome do arquivo, e não um ponteiro para mesmo. Retorna 0 (ZERO) se exclusão oc; valor não-nulo caso contrário. 27 Outras funções Para determinar se certa operação de manipulação falhou, use ferror( ): int ferror(file *fp); Retorna 0 (ZERO) se nenhum erro ocorreu; valor não-nulo caso contrário. Forçando a escrita de dados do buffer no arquivo, mesmo antes que o mesmo esteja cheio e antes do fechamento do arquivo: fflush( ): int fflush(file *fp); Retorna 0 (ZERO), se operação bem-sucedida; constante EOF (geralmente, -1), se houver algum erro. 28 Prof. Renato Pimentel 14
15 Exercícios 1. Escreva um programa que leia do usuário os nomes de 2 arquivos texto. Em seguida, crie um terceiro arquivo texto com o conteúdo dos dois primeiros juntos (o conteúdo do primeiro seguido do conteúdo do segundo). 2. Faça um programa que leia um arquivo texto contendo uma lista de compras. Cada linha do arquivo possui nome, quantidade e valor unitário do produto. O programa então exibe o total da compra. 29 Exercícios 3.Faça um programa que escreva em um arquivo binário os dados de um aluno. O aluno deve ter seus dados armazenados em uma estrutura contendo número de matricula, nome, e a nota de 3 provas do mesmo. 4. Faça a leitura dos dados do arquivo anterior, escrevendo os dados do aluno na tela. 30 Prof. Renato Pimentel 15
16 Referências BACKES, A. Linguagem C: completa e descomplicada. Rio de Janeiro: Elsevier, PAIVA, J. G. S. Notas de aula de algoritmos e programação de computadores. 31 Prof. Renato Pimentel 16
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