Estruturas de Dados. Profa. Juliana Pinheiro Campos

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1 Estruturas de Dados Profa. Juliana Pinheiro Campos

2 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS Técnicas para que possamos salvar e recuperar informações em arquivos de maneira estruturada. Assim será possível implementar funções para salvar (e recuperar) as informações armazenadas nas estruturas de dados discutidas.

3 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS Um arquivo em disco representa um elemento de informação do dispositivo de memória secundária. A memória secundária difere da memória principal por diversos aspectos. As duas diferenças mais relevantes são: Eficiencia; Persistência.

4 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS Memória principal (ou primária): também chamada de memória RAM (Random Access Memory) é responsável por armazenar os programas durante a execução. O processador pode endereçar diretamente (+ eficiente). Volátil: A informação desaparece da memória quando o computador é desligado. Memória secundária: Não pode ser endereçada diretamente pelo processador. Precisa ser carregada em memória primária antes de ser tratada pelo processador. Não volátil: armazena dados de forma permanente. Ex: disco rígido (HD)

5 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS Barramento externo Arquitetura interna CPU Dispositivos de E/S Disco Rígido Processador Memória Processador Memória Barramento interno... Monitor Teclado Cd/DVD

6 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS Buffers: Áreas da memória principal usadas como meio de transferência das informações de/ para o disco. A cada acesso ao disco trechos maiores (alguns Kbytes) são lidos e armazenados no buffer. Assim, uma subsequente leitura de dados do arquivo, possivelmente não precisará acessar o disco, pois o dado pode já estar no buffer.

7 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS Cada arquivo é identificado por um nome e pelo diretório em que se encontra armazenado. Os nomes de arquivos possuem uma extensão para identificar a natureza da informação armazenada no arquivo ou para identificar o programa que o gerou. Um arquivo pode ser visto de duas maneiras na maioria dos sistemas operacionais (SO): Modo texto; Modo binário.

8 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS Modo texto: como um texto composto por uma sequencia de caracteres. Pode ser lido facilmente e editado em um editor de texto convencional. Modo binário: como uma sequencia de bytes. É possível salvar (e recuperar) grandes quantidades de informação de forma mais eficiente.

9 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS C disponibiliza um conjunto de funções para ler/escrever informações em disco. Abertura de arquivos: o SO encontra o arquivo com nome dado e prepara o buffer na memória. Leitura do arquivo: o SO recupera o trecho solicitado do arquivo. Alguma informação pode vir do buffer. Escrita no arquivo: o SO acrescenta ou altera o conteúdo do arquivo. Inicialmente é feita no buffer. Fechamento de arquivo: Toda informação contida no buffer é atualizada no disco e a área do buffer é liberada.

10 Arquivos ESTRUTURAS DE DADOS O SO mantém um cursor que indica a posição de trabalho no arquivo. Todas as funções para manipulação de arquivos em C encontram-se na biblioteca stdio.h Todo arquivo é finalizado com EOF (marcador de fim de arquivo): constante definida pela biblioteca. FILE é um tipo definido pela biblioteca padrão que representa uma abstração do arquivo.

11 Funções para abrir e fechar arquivos Abertura do arquivo: função fopen FILE* fopen(char* nome, char* modo); Tipo definido pela biblioteca padrão que representa uma abstração do arquivo. Nome do arquivo Modo de acesso: r, w, a, t, b Se o arquivo não puder ser aberto, a função tem como retorno o valor NULL. O nome do arquivo pode ser relativo ou absoluto. t para abrir modo texto e b para binário

12 Modos de abertura de um arquivo: r w a r+ w+ a+ Abre um arquivo-texto para leitura. O arquivo deve existir, caso contrário a função retorna NULL. Cria um arquivo-texto para escrita. Se o arquivo já existe com o nome utilizado, ele será apagado e um novo será criado (vazio). Cria um arquivo-texto para escrita. Se o arquivo já existe, o conteúdo anterior é preservado. Abre um arquivo-texto para leitura/escrita. Cria um arquivo-texto para leitura/escrita. Anexa ou cria um arquivo-texto para leitura/escrita

13 Funções para abrir e fechar arquivos Fechamento do arquivo: função fclose int fclose(file *); Retorna 0 se o arquivo foi fechado com sucesso; ou Retorna EOF que indica ocorrencia de um erro. Ponteiro para o arquivo que se deseja fechar Exemplos no Eclipse.

14 Funções para ler dados Função fscanf: Os dados são lidos de um arquivo aberto para leitura. A cada leitura, os dados são transferidos para a memória e o cursor avança, apontando para o próximo dado do arquivo. int fscanf(file* fp, char* formato, ) Retorna o número de dados lidos com sucesso. Lista de endereços de variáveis que armazenarão os valores lidos. Ponteiro para o arquivo do qual os dados serão lidos Especificador de formato dos dados lidos

15 Funções para ler dados Leitura de um caractere: Função fgetc: int fgetc(file *fp); Retorna o código do caractere ou EOF (erro/fim de arquivo) Leitura de uma string (linha): Função fgets: char* fgets(char* s, int n, FILE* fp); Retorna s ou NULL Lê uma sequencia de caracteres até encontrar \n ou até que o máximo de caracteres especificado (n) seja alcançado.

16 Funções para ler dados Exemplos: Programa que conta o número de linhas de um arquivo: conta o número de ocorrências do caractere \n Programa que procura a ocorrência de uma subcadeia de caracteres dentro de um arquivo. Retorna a linha onde a string foi encontrada. Função usada: busca ocorrencia de uma subcadeia (sub) em uma cadeia de caracteres maior (s). Caso não encontre, retorna NULL. char* strstr (char* s, char* sub);

17 Funções para escrever dados Função fprintf: Imprime dados em um arquivo ao invés da impressão na saída padrão (monitor). int fprintf(file* fp, char* formato, ) Retorna o número de bytes escritos no arquivo. Variáveis que armazenam os valores que serão escritos. Ponteiro para o arquivo para o qual o dado será salvo Especificador de formato dos dados escritos

18 Funções para escrever dados Escrita de um caractere: Função fputc: int fputc(int c, FILE *fp); Retorna o código do caractere escrito ou EOF Escrita de uma string (linha): Função fputs: int fputs(char* s, FILE* fp); Retorna zero em caso de sucesso; EOF caso falhe.

19 Funções auxiliares Devolve o último caractere lido: Função ungetc: int ungetc(int c, FILE *fp); Retorna o código do caractere ou EOF Se devolvermos um caractere, ele mesmo será capturado em uma próxima leitura. Essa função é útil quando o programa precisa ver, sem avançar o cursor, qual é a informação seguinte e então decidir que procedimento deve ser adotado.

20 Funções para ler dados Exemplo: Programa que lê uma linha do teclado e salva a linha no arquivo. Programa que lê os dados de funcionários (nome e salário), salva em um vetor e depois percorre o vetor salvando as informações de cada funcionário em uma linha do arquivo. Programa que lê os dados de funcionários do arquivo e salva no vetor.

21 Funções para ler dados Exercício: Implemente um programa que lê o conteúdo de um arquivo e cria um arquivo com o mesmo conteúdo, mas com todas as letras maiúsculas convertidas para minúsculas. OBS: As funções toupper e tolower da biblioteca ctype.h podem ser usadas.

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