Soubory

Na této stránce se používá SVG a MathML.
Firefox je umí a některé další prohlížeče se pro ně dají upravit.

Soubory (files)

Nutno vzpomenout na dobu, kdy jsme psali programy na papír a pak je děrovali či nechávali děrovat do štítků nebo pásek, když narážíme na problémy se soubory a operace s nimi. Údajně jedním z důvodů, proč se PC tak rychle rozšířila v podnikové sféře, byla možnost na monitoru editovat textové soubory, uchovávat, kopírovat je a tisknout.

Druhy souborů se od sebe liší. Každý z nás zná textové soubory. Používáme je nejen na psaní milostné korespondence, ale i na psaní essayeů či jiných školních úkolů nebo pracovních zpráv atd. Textovými soubory jsou i zdrojové texty počítačových programů nebo html‑stránky.

Další soubory, které neustále na počítačích používáme, aniž si to zhusta uvědomujeme, jsou „vykonatelné” soubory ‑ exec(utable) files. Ty se liší podle OS a jejich zavaděčů. Nahrání těchto souborů do vnitřní paměti počítače a následné předání řízení do ní je spuštění programů. Těmto programům se někdy říká binární, v programátorském žargonu binárka.

Další druh souborů, které jsme dosud možná nepoužívali, jsou soubory datové. Ikdyž to neplatí absolutně, jejich porce dat ‑ záznamy ‑ jsou pevné délky a umožňují nám se v těchto souborech rychle „pohybovat” ‑ zpracovávat je s mnohem menším zdržovaním jejich procházením a analýzou. V jazyce C je takovou porcí dat datová struktura struct.

Všeobecně

V programech při některých manipulacích se soubory používáme stejné operace bez ohledu na to, který druh souboru to je.
Jsou to zejména

struktura definovaná v hlavičkovém souboru stdio.h jakožto typ FILE
chceme-li se souborem pracovat, musíme pro něj deklarovat proměnnou typu ukazatel na typ FILE

FILE *f;

funkce fopen(const char *fname, const char *mode) přiřazuje příslušné proměnné otevřený soubor
první parametr ‑ (znakový) řetězec ‑ fname ‑ je jméno souboru, případně úplné i. e. včetně cesty (path)
druhý parametr ‑ opět (znakový) řetězec ‑ mode ‑ určuje způsob, jak bude soubor použit:

soubor	"r"	"r+"	"w"	"w+"	"a"	"a+"
nemusí už existovat
stejně pojmenovaný není ztracen
lze z něj číst
lze do něj zapisovat kdekoli
lze zapisovat na jeho konec

f = fopen("nejakySoubor", "r");

Nepovede-li se otevření souboru ‑ neexistuje-li a má se z něj číst, nemáte-li práva zapisovat a chcete nebo z nějakého jiného důvodu ‑ vrací funkce neadresu NULL.
Nepovede-li se otevření souboru, je nesmysl z něj číst nebo do něj zapisovat: měli bychom úspěšnost otevření vždy testovat.

U otevřeného souboru se posice nastavuje na začátek souboru.
Netřeba k tomu tedy používat funkce rewind a fseek.

funkce fclose(FILE *stream) uzavírá otevřený soubor
jediný parametr stream ‑ je proměnná typu soubor

fclose(f);

Soubory bychom v programu měli zavírat vždy ihned potom co je použijeme naposledy.
U souborů jen čtených to za nás sice udělá runtime support (podpora při běhu) při ukončování programu, ale bránili bychom ostatním do něj zapisovat.
U souborů do kterých se i zapisuje se bez jejich zavření v naprosté většině běžných případů vše zapsané ztratí.
funkce rename(const char *oldname, const char *newname), kde jsou oba parametry ‑ (znakové) řetězce ‑ jsou jména souborů v prvním případě původní ve druhém nové. Funkce rename (zřejmé podle jména) soubory přejmenovává.
funkce remove(const char *fname) s jediným parametr ‑ (znakový) řetězec ‑ jménem souboru. Funkce remove(const char *fname) soubor s tímto jménem smaže.

Textové

Pro něj již známe fgets, jen místo stdin použijeme příslušný (a otevřený soubor).
fgets nám ohlídá i konec souboru.
Místo printf a scanf můžeme používat fprintf a fscanf s parametrem typu soubor (FILE *) navíc.
Jazyk C vznikal pod OS Unix a dodnes je mu v lecčems poplatný. Protože Bill Gates (Microsoft) záškodnicky zaměnil unixovský přechod na nový řádek dvěma znaky, tak nám hrozí problémy (přinejmenším komplikace). Původně se textové soubory ukládaly odlišně od datových. U textových se k módu (mode) přidával suffix 't'. A ikdyž to už neplatí: používejte ho, pokud si nejste nastopro jistí, že máte textový režim nastavený implicitně, pro použití neunixových textových souborů. (Pak se ony přechody na nový řádek patřičně překódují.)
(Těsně před koncem textového souboru má být právě jeden přechod na nový řádek.
Používáte-li ‑ přes všechna varování ‑ MS winDOS, pak si zapněte zobrazování „Přípony názvů souborů” (ve Správci souborů -> Zobrazení a v prostředním sloupci [] zakliknout))

Program

/**
 * Funkce pro ukazku cteni ze souboru 
 *
 * @file   fileATesting.c
 * @author   Ales  Zlamal
 */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define LINE_LENGTH 128

int main()
{
    FILE *f;
    char line[LINE_LENGTH];
    
    if ((f = fopen("testingFile.txt", "r")) == NULL) {
        printf("Nepodarilo se otevrit soubor \"testingFile.txt\"\n");
        return EXIT_FAILURE;   
    }    
    while (fgets(line, LINE_LENGTH, f) != NULL) {
        printf(">>> %s", line);
        *(line + 4) = '/';
        printf(">>> %s\n", line);
    }
    printf("konec\n");
    fclose(f);
    return EXIT_SUCCESS;   
}

nám se souborem testingFile.txt:

ABCDEFGHIJKLMN
BCDEFGHIJKLMNA
CDEFGHIJKLMNAB
DEFGHIJKLMNABC
EFGHIJKLMNABCD
FGHIJKLMNABCDE

dá následující výstup na monitor:

>>> ABCDEFGHIJKLMN
>>> ABCD/FGHIJKLMN

>>> BCDEFGHIJKLMNA
>>> BCDE/GHIJKLMNA

>>> CDEFGHIJKLMNAB
>>> CDEF/HIJKLMNAB

>>> DEFGHIJKLMNABC
>>> DEFG/IJKLMNABC

>>> EFGHIJKLMNABCD
>>> EFGH/JKLMNABCD

>>> FGHIJKLMNABCDE
>>> FGHI/KLMNABCDE

konec

Napište program, který bude číst z textového souboru vyskaAVahaOsob.txt obsahujících jméno či jména osob, jejich výšku v cm a váhu v kg a z nich spočítat jejich BMI (body mass index) a vytisknout tyto údaje se znakem '+' u těch, kteří překračují průměrnou hodnotu BMI osob v souboru do dalšího textového souboru vyskaVahaABMIOsob.txt. Hodnoty z již zpracovaných řádků neukládejte.

BMI = \frac{hmotnost v kilogramech}{{výška v metrech}^{2}}

Příklad vstupního souboru vyskaAVahaOsob.txt:

Maxim Kaspar Jura 177 84
Adam Kopyto  182   82
Anna Marie Purtnova 168 58
Julie Mamaspar  164  55
Marketa   Lulova 170  60
Efraim Bripino   179  75

Soubor vytvořte nejlépe v editoru, který umí „Line ending: Unix/Linux” (u různých editorů se to může nastavovat různě). Soubor uložte do adresáře (složky, priečinku) code::blockského projektu.

Příklad výstupního souboru vyskaVahaABMIOsob.txt:

Maxim Kaspar Jura 177 84; BMI = 26.8 +
Adam Kopyto 182 82; BMI = 24.8 +
Anna Marie Purtnova 168 58; BMI = 20.5
Julie Mamaspar 164 55; BMI = 20.4
Marketa Lulova 170 60; BMI = 20.8
Efraim Bripino 179 75; BMI = 23.4 +

Datové (na přednášce binární)

se do jisté míry chovají jako pole záznamů (datových struktur) ‑ jen nám (nezapomeneme-li zavřít soubor s nimi) zůstane i po skončení programu.
Používat pro ně můžeme funkce fread, fwrite, rewind, fseek, a ftell.

fread(adresaPromenneTohoNejakehoTypu, sizeof(nejakyTyp), 1, f);

fwrite(adresaPromenneTohoNejakehoTypu, sizeof(nejakyTyp), 1, f);

S těmito funkcemi ale bude problém indikovat konec souboru. Nepoužívejte konstantu EOF. Mohou s ní být problémy a ve skutečnosti v souborech už není (jak kdysi bývala). Teď ji generuje runtime support (podpora při běhu), ale problémy zůstaly.
Používejte funkci feof.

Program z minulého (pátého) cvičení s osobami a čísly jejich mobilních telefonů předělejte na datový soubor.

Přestože je tu neuvádím, nemůžete i ostatní funkce pro práci se soubory, jež byly na přednášce, úplně pominout: mohou se opět objevit u colloquia v „teoretických” otázkách.