Bài giảng Công nghệ Phần mềm - Bài 12: Quản lí tập tin

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ Phần mềm - Bài 12: Quản lí tập tin

1. Quản lý tập tin Bài 12
2. Mục tiêu § Giải thích streams và file § Thảo luận về các streams văn bản và streams nhị phân § Giải thích các hàm xử lý tập tin § Giải thích về con trỏ tập tin § Thảo luận về con trỏ hiện hành § Giải thích về các đối số dòng lệnh Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 2 of 28
3. Nhập/Xuất Tập Tin § Tất cả các thao tác nhập/xuất trong C đều được thực hiện bằng các hàm trong thư viện chuẩn § Tiếp cận này làm cho hệ thống tập tin của C rất mạnh và uyển chuyển § Nhập/xuất trong C có thể theo 2 cách: dữ liệu có thể truyền ở dạng biễu diễn nhị phân bên trong của nó hay ở dạng văn bản mà con người có thể đọc được Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 3 of 28
4. Streams § Hệ thống tập tin của C làm việc với rất nhiều thiết bị khác nhau bao gồm máy in, ổ đĩa, ổ băng từ và các thiết bị đầu cuối § Mặc dù tất cả các thiết bị đều khác nhau, hệ thống tập tin có vùng đệm sẽ chuyển mỗi thiết bị về một thiết bị logic gọi là một stream § Vì mọi streams đều hoạt động tương tự, nên việc quản lý các thiết bị khác nhau rất dễ dàng § Có hai loại streams – stream văn bản và stream nhị phân Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 4 of 28
5. Streams Văn Bản §Một streams văn bản là một chuỗi các ký tự có thể được tổ chức thành các dòng kết thúc bằng một ký tự sang dòng mới §Trong một stream văn bản, có thể xảy ra một vài sự chuyển đổi ký tự khi môi trường yêu cầu §Vì vậy, mối quan hệ giữa các ký tự được ghi (hay đọc) và những ký tự ở thiết bị ngoại vi có thể không phải là mối quan hệ một-một §Và cũng vì sự chuyển đổi có thể xảy ra này, số lượng ký tự được ghi (hay đọc) có thể không giống như số lượng ký tự ở thiết bị ngoại vi Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 5 of 28
6. Streams Nhị Phân § Một streams nhị phân là một chuỗi các byte với sự tương ứng một-một với thiết bị ngoại vi, nghĩa là, không có sự chuyển đổi ký tự. § Số lượng byte đọc (hay ghi) cũng sẽ giống như số lượng byte ở thiết bị ngoại vi § Các stream nhị phân là các chuỗi byte thuần túy, mà không có bất kỳ ký hiệu nào dùng để chỉ ra điểm kết thúc của tập tin hay kết thúc của mẫu tin § Kết thúc của tập tin được xác định bằng kích thước của tập tin Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 6 of 28
7. Tập Tin § Một tập tin có thể tham chiếu đến bất cứ thứ gì từ một tập tin trên đĩa đến một thiết bị đầu cuối hay một máy in § Một tập tin kết hợp với một stream bằng cách thực hiện thao tác mở và ngưng kết hợp bằng thao tác đóng § Khi một chương trình kết thúc bình thường, tất cả các tập tin đều tự động đóng § Khi một chương trình kết thúc bất thường, các tập tin vẫn còn mở Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 7 of 28
8. Các Hàm Cơ Bản Về Tập Tin Tên Chức năng fopen() Mở một tập tin fclose() Đóng một tập tin fputc() Ghi một ký tự vào một tập tin fgetc() Đọc một ký tự từ một tập tin fread() Đọc từ một tập tin vào một vùng đệm fwrite() Ghi từ một vùng đệm vào tập tin fseek() tìm một vị trí nào đó trong tập tin fprintf() Hoạt động giống như printf(), nhưng trên một tập tin fscanf() Hoạt động giống như scanf(), nhưng trên một tập tin feof() Trả về true nếu đã đến cuối tập tin ferror() Trả về true nếu xảy ra một lỗi rewind() Đặt lại con trỏ định vị trí bên trong tập tin về đầu tập tin remove() Xóa một tập tin fflush() Ghi dữ liệu từ một vùng đệm bên trong vào một tập tin xác định Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 8 of 28
9. Con Trỏ Tập Tin § Một con trỏ tập tin phải cần cho việc đọc và ghi các tập tin §Nó là một con trỏ đến một cấu trúc chứa thông tin về tập tin. Thông tin bao gồm tên tập tin, vị trí hiện tại của tập tin, liệu tập tin có đang được đọc hay ghi, và liệu có bất kỳ lỗi nào xuất hiện hay đã đến cuối tập tin § Định nghĩa lấy từ studio.h bao gồm một khai báo cấu trúc tên FILE § Câu lệnh khai báo duy nhất cần thiết cho một con trỏ tập tin là: FILE *fp Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 9 of 28
10. Mở Một Tập Tin Văn Bản § Hàm fopen() mở một stream để sử dụng và liên kết một tập tin với stream đó § Hàm fopen() trả về con trỏ kết hợp với tập tin § Nguyên mẫu của hàm fopen() là: FILE *fopen(const char *filename, const char *mode); Chế độ Ý nghĩa R Mở một tập tin văn bản để đọc w Tạo một tập tin văn bản để ghi a Nối vào một tập tin văn bản r+ Mở một tập tin văn bản để đọc/ghi w+ Tạo một tập tin văn bản để đọc/ghi a+f Nối hoặc tạo một tập tin văn bản để đọc/ghi Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 10 of 28
11. Đóng Một Tập Tin Văn Bản § Việc đóng một tập tin sau khi sử dụng là một điều quan trọng § Thao tác này sẽ giải phóng tài nguyên và làm giảm nguy cơ vượt quá giới hạn số tập tin có thể mở. § Đóng một stream sẽ làm sạch và chép vùng đệm kết hợp của nó ra ngoài, một thao tác quan trọng để tránh mất dữ liệu khi ghi ra đĩa § Hàm fclose() đóng một stream đã được mở bằng hàm fopen () § Nguyên mẫu của hàm fclose() là : int fclose(FILE *fp); § Hàm fcloseall() đóng tất cả các streams đang mở Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 11 of 28
12. Ghi Một Ký Tự – Tập Tin Văn Bản § Streams có thể được ghi vào tập tin theo cách từng ký tự một hoặc theo từng chuỗi § Hàm fputc() được sử dụng để ghi các ký tự vào tập tin đã được mở trước đó bằng hàm fopen(). § Nguyên mẫu của hàm này là: int fputc(int ch, FILE *fp); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 12 of 28
13. Đọc Một Ký Tự – Tập Tin Văn Bản §Hàm fgetc() được dùng để đọc các ký tự từ một tập tin đã được mở bằng hàm fopen() ở chế độ đọc §Nguyên mẫu của hàm là: int fgetc(FILE *fp); §Hàm fgetc() trả về ký tự kế tiếp của vị trí hiện hành trong stream input, và tăng con trỏ định vị trí bên trong tập tin lên Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 13 of 28
14. Nhập Xuất Chuỗi § Các hàm fputs() and fgets() ghi vào và đọc ra các chuỗi ký tự từ tập tin trên đĩa § Hàm fputs() viết toàn bộ chuỗi vào stream đã định § Hàm fgets() đọc một chuỗi từ stream đã cho cho đến khi đọc được một ký tự sang dòng mới hoặc sau khi đã đọc được length-1 ký tự. § Nguyên mẫu của các hàm này là: int fputs(const char *str, FILE *fp); char *fgets( char *str, int length, FILE *fp); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 14 of 28
15. Mở Một Tập Tin Nhị Phân § Hàm fopen() mở một stream để sử dụng và liên kết một tập tin với stream đó. § Hàm fopen() trả về một con trỏ tập tin kết hợp với tập tin. § Nguyên mẫu của hàm fopen() là: FILE *fopen(const char *filename,const char *mode); Chế độ Ý nghĩa rb Mở một tập tin nhị phân để đọc wb Tạo một tập tin nhị phân để ghi ab Nối vào một tập tin nhị phân r+b Mở một tập tin nhị phân để đọc/ghi w+b Tạo một tập tin nhị phân để đọc/ghi a+b Nối vào một tập tin nhị phân để đọc/ghi Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 15 of 28
16. Đóng Tập Tin Nhị Phân § Hàm fclose() đóng một stream đã được mở bằng hàm fopen() § Nguyên mẫu của hàm fclose() là: int fclose(FILE *fp); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 16 of 28
17. Hàm fread() và fwrite() §Hàm fread() và fwrite() là các hàm đọc hoặc ghi dữ liệu không định dạng. §Chúng được dùng để đọc ra và viết vào tập tin toàn bộ khối dữ liệu. §Hầu hết các chương trình ứng dụng hữu ích đều đọc và ghi các kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa, đặc biệt là các cấu trúc. §Nguyên mẫu của các hàm này là: size_t fread(void *buffer, size_t num_bytes, size_t count, FILE *fp); size_t fwrite(const void *buffer, size_t num_bytes, size_t count, FILE *fp); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 17 of 28
18. Sử Dụng feof() §Hàm feof() trả về true nếu đã đến cuối tập tin, nếu không nó trả về false (0). §Hàm này được dùng trong khi đọc dữ liệu nhị phân. §Nguyên mẫu là: int feof (FILE *fp); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 18 of 28
19. Hàm rewind() § Hàm rewind() đặt lại con trỏ định vị trí bên trong tập tin về đầu tập tin § Nó lấy con trỏ tập tin làm đối số § Cú pháp: rewind(fp ); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 19 of 28
20. Hàm ferror() § Hàm ferror() xác định liệu một thao tác trên tập tin có sinh ra lỗi hay không § Vì mỗi thao tác đặt lại tình trạng lỗi, hàm ferror() phải được gọi ngay sau mỗi thao tác; nếu không, lỗi sẽ bị mất § Nguyên mẫu của hàm là: int ferror(FILE *fp); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 20 of 28
21. Xóa Tập Tin § Hàm remove() xóa một tập tin đã cho § Nguyên mẫu của hàm là: int remove(char *filename); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 21 of 28
22. Làm Sạch các stream §Hàm fflush() sẽ làm sạch vùng đệm và chép những gì có trong vùng đệm ra ngoài tùy theo kiểu tập tin §Một tập tin được mở để đọc sẽ có vùng đệm nhập liệu trống, trong khi một tập tin được mở để ghi thì vùng đệm xuất của nó sẽ được ghi vào tập tin §Nguyên mẫu của hàm là: int fflush(FILE *fp); §Hàm fflush(), không có đối số, sẽ làm sạch tất cả các tập tin đang mở để xuất Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 22 of 28
23. Các Stream Chuẩn Mỗi khi một chương trình C bắt đầu thực thi dưới DOS, hệ điều hành sẽ tự động mở 5 stream đặc biệt: • Nhập chuẩn (stdin) • Xuất chuẩn (stdout) • Lỗi chuẩn (stderr) • Máy in chuẩn (stdprn) • Thiết bị phụ trợ chuẩn (stdaux) Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 23 of 28
24. Con Trỏ Kích Hoạt Hiện Hành § Một con trỏ được duy trì trong cấu trúc FILE để lần theo vị trí nơi mà các thao tác nhập/xuất đang diễn ra § Mỗi khi một ký tự được đọc từ hay ghi vào một stream, con trỏ kích hoạt hiện hành (gọi là curp) được tăng lên § Vị trí hiện hành của con trỏ này có thể được tìm thấy bằng sự trợ giúp của hàm ftell(). § Nguyên mẫu của hàm là: long int ftell(FILE *fp); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 24 of 28
25. Đặt Lại Vị Trí Hiện Hành - 1 §Hàm fseek() định lại vị trí của curp dời đi một số byte tính từ đầu, từ vị trí hiện hành hay từ cuối stream là tùy vào vị trí được qui định khi gọi hàm fseek() §Nguyên mẫu của hàm là: int fseek (FILE *fp, long int offset, int origin); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 25 of 28
26. Đặt Lại Vị Trí Hiện Hành - 2 § origin chỉ định vị trí bắt đầu tìm kiếm và phải có giá trị như sau: Origin Vị trí trong tập tin SEEK_SET hay 0 Bắt đầu tập tin SEEK_CUR hay 1 Vị trí của con trỏ trong tập tin hiện hành SEEK_END hay 2 Cuối tập tin Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 26 of 28
27. fprintf() và fscanf()-1 §Hệ thống nhập xuất có vùng đệm bao gồm các hàm fprintf() và fscanf() tương tự như hàm printf() và scanf() ngoại trừ rằng chúng thao tác trên tập tin §Nguyên mẫu của các hàm này là: int fprintf(FILE * fp, const char *control_string, ); int fscanf(FILE *fp, const char *control_string, ); Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 27 of 28
28. fprintf() và fscanf() - 2 § Mặc dù fprintf() và fscanf() là cách dễ nhất nhưng không phải luôn luôn là hiệu quả nhất § Mỗi lời gọi phải mất thêm một khoảng thời gian overhead, vì dữ liệu được ghi theo dạng ASCII có định dạng chứ không phải theo định dạng nhị phân § Vì vậy, nếu tốc độ và độ lớn của tập tin là vấn đề đáng ngại, thì fread() và fwrite() sẽ là lựa chọn tốt hơn Elementary Programming with C/Session 12/ Slide 28 of 28