Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

550 глава 13

Предположим, например, что вам нужна функция, которая читает все символы до следующего двоеточия, не включая его. Вы можете применить getchar() или getc() для чтения символов до двоеточия и затем вызвать ungetc(), чтобы вернугь двоеточие обратно во входной поток. Стандарт ANSI С гарантирует только одно заталкивание за один раз. Если реализация разрешает заталкивать сразу несколько символов в строке, функции ввода прочитают их в порядке, обратном заталкиванию.

Рис. 13.2. Функция ungetc 0

ФУНКЦИЯ int fflush()

Прототип fflush() выглядит так:

int fflush(FILE *fр);

Вызов функции fflush() приводит к тому, что любые незаписанные данные в буфере вывода отправляются в выходной файл, идентифицируемый с помощью fp. Этот процесс называется сбросом буфера. Если fp — нулевой указатель, то сбрасываются все буферы вывода. Результат использования функции fflush() на входном потоке не определен. Ее можно применять с потоком обновления (для любого режима чтения- записи), при условии, что самая последняя операция, использующая поток, не была операцией ввода.

ФУНКЦИЯ int setvbuf()

Прототип setvbuf() имеет следующий вид:

int setvbuf(FILE * restrict fp, char * restrict buf, int mode, size_t size);

Функция setvbuf() устанавливает альтернативный буфер, предназначенный для применения стандартными функциями ввода-вывода. Она вызывается после того, как файл был открыт, и перед выполнением любой другой операции на потоке данных. Указатель fp идентифицирует поток, a buf указывает на используемое хранилище. Значение buf, не равное NULL, говорит о том, что буфер вы создаете самостоятельно. Например, вы могли бы объявить массив из 1024 элементов char и передать адрес этого массива. Однако если в качестве значения buf указывается NULL, то функция сама выделит память под буфер. Аргумент size сообщает setvbuf() размер этого массива, (size t — это производный целочисленный тип, который рассматривался в главе 5.) Для mode доступны следующие варианты: I0FBF означает полную буферизацию (буфер сбрасывается, когда полон), I0LBF — построчную буферизацию (буфер

Файловый ввод-вывод 551

сбрасывается, когда полон или когда в него записан символ новой строки) и IONBF — отсутствие буферизации. Функция возвращает ноль при успешном завершении и ненулевое значение в противном случае.

Предположим, что у вас есть программа, которая работает с сохраненными объектами данных, имеющими размер, скажем, по 3 000 байтов каждый. Вы могли бы с помощью setvbuf() создать буфер, размер которого кратен размеру объекта данных.

ДВОИЧНЫЙ ввод-вывод: fread() И fwrite()

Следующими в списке идут функции fread() и fwrite(), но сначала мы затронем некоторые основы. Стандартные функции ввода-вывода, которые вы применяли до сих пор, были ориентированы на текст, работая с символами и строками. А что, если в файле нужно сохранить числовые данные? Действительно, можно воспользоваться функцией fprintf() и форматом %f, чтобы сохранить значение с плавающей запятой, но тогда оно сохранится как последовательность символов. Например, код

double num = 1./3 .;

fprintf(fp,"%f", num);

сохраняет num в виде последовательности из восьми символов: 0.333333.

Применение спецификатора %. 2f позволяет сохранить его как последовательность из четырех символов: 0.33. Использование спецификатора %.12f дает возможность сохранить его в виде 14 символов: 0.333333333333. Смена спецификаторов приводит к изменению размера пространства, необходимого для значения. После того, как значение num было сохранено как 0.33, нет никакой возможности вернуться к полной точности значения при его чтении из файла. В общем случае функция fprintf() преобразует числовые значения в символьные данные, возможно изменяя значения.

Наиболее точный и единообразный способ сохранения числа предусматривает использование того же самого набора битов, что и компьютер. Таким образом, значение double должно быть сохранено в области с размером как у типа double. Когда данные хранятся в файле в представлении, которое применяется в программе, мы говорим, что данные сохранены в двоичтй форме. Никакие преобразования из числовых форм в последовательности символов не производятся. Для стандартного ввода-вывода такую услулу предлагают функции fread() и fwrite(), работа которых иллюстрируется на рис. 13.3.

В действительности, как вы помните, все данные хранятся в двоичной форме. Даже символы хранятся с использованием двоичного представления их кодов. Однако если все данные в файле интерпретируются как коды символов, мы говорим, что файл содержит текстовые данные. Если некоторые или все данные интерпретируются как числовые данные в двоичной форме, мы говорим, что файл содержит двоичные данные. (Кроме того, двоичными также являются файлы, в которых данные представляют собой команды на машинном языке.)

Применение терминов двоичный и текстовый может привести к путанице. Стандарт ANSI С распознает два режима открытия файлов: двоичный и текстовый. Многие операционные системы распознают два файловых формата: двоичный и текстовый. Все эти характеристики связаны, но не идентичны. Вы можете открывать файл текстового формата в двоичном режиме. Вы можете сохранять текст в файле двоичного формата. Вы можете использовать функцию getc() для копирования файлов, содержащих двоичные данные. Однако для сохранения двоичных данных в файле двоичного формата вы обычно будете применять двоичный режим. Аналогично, чаще всего работа с текстовыми данными в текстовых файлах производится при их открытии в текстовом режиме. (Файлы, генерируемые текстовыми процессорами, как правило, являются двоичными, поскольку они содержат много нетекстовой информации, которая описывает шрифты и форматирование.)

552 глава 13

Рис. 13.3. Двоичный и текстовый вывод

ФУНКЦИЯ size_t fwrite()

Ниже показан прототип функции fwrite():

size_t fwrite(const void * restrict ptr, size_t size, size_t nmemb,

FILE * restrict fp);

Функция fwrite() записывает двоичные данные в файл. Тип size_t определен в терминах стандартных типов С. Это тип, возвращаемый операцией sizeof. Обычно им является unsigned int, но реализации могут выбирать другой тип. Указатель ptr — это адрес порции данных, предназначенной для записи. Аргумент size представляет размер в байтах порции данных, подлежащих записи, a nmemb — количество таких порций. Как обычно, fp идентифицирует файл, в который должна производиться запись. Например, чтобы сохранить объект данных (такой как массив) размером 256 байтов, можно поступить так:

char buffer[256];

fwrite (buffer, 256, 1, fp);

Этот вызов fwrite() записывает одну порцию даниых размером 256 байтов из буфера в файл. Чтобы сохранить, скажем, массив из 10 элементов double, понадобятся следующие операторы: