Как вводить строки или выводить их на экран?

Выводиться строка может или уже известной вам функцией printf() со спецификатором ввода "%s ", либо специальной функцией int puts (char *string), которая выводит строку string на экран и возвращает некоторое ненулевое значение в случае успеха.

Зачем нужен спецификатор " %s "? Это делается для того, чтобы можно было выводить строки с любыми символами. Сравните:

Пример:

char str [] = "Захотелось мне вывести %d...";

printf ("%s", str); /* Правильный вариант */

printf ("\n"); /* Разделитель новой строки */

printf (str); /* Неправильный вариант */

В первом случае функция напечатает именно то, что от нее требуется. А вот во втором случае printf(), встретив в строке str спецификатор "%d" (ведь теперь эта строка – первая, значит, она задает формат вывода), сделает вывод, что за ней должно следовать число. А так как оно не следует, то вместо " %d " будет напечатан некоторый мусор – число, находящееся в тот момент в стеке.

Последствия могут быть и более серьезными, если в строке находится последовательность "%s", то сочтет ее за строку, и будет выводить ее до тех пор, пока не встретит нулевой символ. А где она его встретит, сколько успеет напечатать и не crash'нется ли из-за обращения не к своей памяти – не знает никто.

Cоглашение о признаке окончания строки нужно соблюдать, формируя в программах строки из отдельных символов. В качестве примера рассмотрим следующую

Пример: Необходимо сохранить введенную строку.

/*чтение строки с терминала*/

int getline(char s, / *введенная строка*/

int lim) /*ее максимальная длина*/

{ int c, i; /* с – вводимый символ*/

for (i=0; i<lim && (c = getchar())!=EOF && c!=’\n’; i++) {

s[i]=c; }

s[i] = ’\0’;

return i; }

9.5 Ввод–вывод строк. Основные функции работы со строками

Одной из наиболее популярных операций ввода-вывода является операция ввода-вывода строки символов. В библиотеку языка СИ для обмена данными через стандартные потоки ввода-вывода включены функции ввода-вывода строк gets() и puts(), которые удобно использовать при создании диалоговых систем.

Для ввода строки существует функция с прототипом

char *gets (char *string),

которая считывает строку с клавиатуры и помещает ее в буфер string, указатель на который и возвращает. Если произошла ошибка, то возвращается EOF.

Функция имеет только один аргумент – указатель s на массив символов. Прототип функции описан в файле <stdio.h>.

Функция gets() завершает свою работу при вводе символа ‘\n’, который автоматически передается с клавиатуры в ЭВМ при нажатии клавиши <Enter>. При этом сам символ ‘\n’ во вводимую строку не записывается. Вместо него в строку помещается нуль–символ ‘\0’. Таким образом, функция gets() производит ввод “правильной” строки, а не просто последовательности символов.

Здесь следует обратить внимание на следующую особенность ввода данных с клавиатуры. Функция gets() начинает обработку информации от клавиатуры только после нажатия клавиши <Enter>. Таким образом, она “ожидает”, пока не будет набрана нужная информация и нажата клавиша < Enter >. Только после этого начинается ввод данных в программу.

Пример: #include <stdio.h>

int main (void) {

char string[80];

printf ("Input a string:");

gets (string);

printf ("The string input was: %s\n", string);

return 0; }

Функция puts() (вывод строки на экран) в случае успешного завершения возвращает последний выведенный символ, который всегда является символом ‘\n', если произошла ошибка, то возвращается из функции EOF. Прототип этой функции имеет следующий вид:

int puts (char*s); /*функция вывода строки*/

Функция имеет только один аргумент – указатель s на массив символов. Прототип функции описан в файле <stdio.h>.

Приведем простейший пример использования этих функций.

#include<stdio.h>

char strl[ ] = ”введите фамилию сотрудника:”;

int main () {

char name[80];

puts(strl0;

gets(name);

return 0; }

Напомним, что любая строка символов в языке СИ должна заканчиваться нуль–символом ‘\0’. В последний элемент массива strl нуль–символ будет записан автоматически во время трансляции при инициализации массива. Для функции puts() наличие нуль-символа в конце строки является обязательным.

В противном случае, т.е. при отсутствии в символьном массиве символа ‘\0’, программа может завершиться аварийно, т.к. функция puts() в поисках нуль-символа будет перебирать всю доступную память байт за байтом, начиная, в нашем примере, с адреса strl. Об этом необходимо помнить, если в программе происходит формирование строки для вывода ее на экран дисплея.

Пример: #include <stdio.h>

int main (void) {

char string[] = "This is an example output string\n";

puts(string);

return 0; }

9.5 Функции манипуляции со строками

Так как в Cи нет предопределенного типа для строки, то нет и столь привычных многим операций, как сравнения и склеивания строк, реализованных во многих языках как операторы сложения и сравнения. Здесь сложение массивов недопустимо, а при сравнении будут сравниваться не сами строки, а только указатели на них, что нам, конечно же, неинтересно.

Для манипуляций со строками существует набор функций, объявленных в файле <string.h> (те, кто пишет под Windows, могут включать вместо него файл < windows.h >).

Наиболее важные функции:

I. int strcmp (char *string1, char *string2)

осуществляет сравнение двух строк. Возвращает отрицательное число, если первая строка меньше второй, 0, если строки равны и положительное число, если первая строка больше второй. Более детально, функция возвращает разницу между кодами первых встретившихся неодинаковых символов (если строки неодинаковы по длине, то когда-то ненулевой символ будет сравниваться с нулем).

Пример:

#include <string.h>

#include <stdio.h>

int main (void) {

char *buf1 = "aaa", *buf2 = "bbb", *buf3 = "ccc";

int ptr;

ptr = strcmp (buf2, buf1);

if (ptr > 0)

printf("buffer 2 is greater than buffer 1 \n");

else

printf("buffer 2 is less than buffer 1 \n");

ptr = strcmp(buf2, buf3);

if (ptr > 0)

printf("buffer 2 is greater than buffer 3\n");

else

printf("buffer 2 is less than buffer 3\n");

return 0; }

На экране появится:

buffer 2 is greater than buffer 1

buffer 2 is less than buffer 3

II. char *strcpy (char *dest, char *source)

осуществляет копирование строки source на место строки dest. Опять-таки позаботьтесь о том, чтобы вся строка поместилась в отведенном для нее месте. Функция возвращает указатель на строку-приемник.

Пример: #include <stdio.h>

#include <string.h>

int main (void) {

char string[10];

char *str1 = "a b c d e f g h i";

strcpy (string, str1);

printf("%s \n", string);

return 0; }

На экране появится: a b c d e f g h I

III. char *strcat (char *string1, char *string2)

осуществляет склеивание двух строк. Вторая строка добавляется в конец первой. Функция не проверяет (да и не может проверять технически) наличие необходимого количества памяти в конце первой строки – об этом должны позаботиться вы. Функция возвращает указатель на первую строку.

Пример:

#include <string.h>

#include <stdio.h>

int main(void) {

char destination[25];

char *blank = " ", *c = "C++", *turbo = "Turbo";

strcpy (destination, turbo); //Копирование строки "turbo"

на место destination

strcat (destination, blank); // Склеивание destination …

strcat (destination, c); // сначала с blank, потом с c

printf("%s\n", destination);

return 0; }

На экране появится: Turbo C ++

IV. int strlen (char *string)

возвращает длину строки string (не считая нулевого символа).

V. char *strdup (char *string)

создает дубликат строки string и возвращает указатель на него. Учтите, что в отличие от остальных функций, strdup сама создает строку и поэтому после того, как она стала вам не нужна, не забывайте ее освободить.

VI. char *strncpy (char *dest, char *source, int count)

VII. char *strncat (char *string1, char *string2, int count)

аналогично strcpy и strcat, но копируются только первые count символов. Функции не добавляют к строке завершающего нуля – вам придется сделать это самим.

VIII. char *strchr (char *string, int c)

IX. char *strstr (char *string, char *substring)

ищут первое вхождение в строку string соответственно символа c и подстроки substring. Обе функции возвращают адрес первого вхождения или NULL, если такового не найдено.

Пример:

int main (void) {

char string[15];

char *ptr, c = 'r';

//Создаем строку

strcpy (string, "This is a string");

ptr = strchr(string, c);

if (ptr)

printf("The character %c is at position: %d\n", c, ptr-string);

else

printf("The character was not found\n");

return 0; }

На экране появится: The character r is at position: 12

Глава 10 ФAйлы

Файл характеризуется именем, расширением, версией.

MS DOS: длина имени <=8 символов, длина расширения <=3 символов.

Файл: = <имя> [.<расширение>]

Proba.c

Устройство внешней памяти, строго говоря, является устройством поблочного обмена, т.е. за одно обращение к устройству производится считывание или запись фиксированной порции данных. Чаще всего минимальной порцией данных, участвующих в обмене с внешней памятью, являются блоки в 512 или 1024 байтов.

При вводе с диска (при чтении из файла) данные помещаются в буфер операционной системы, а затем побайтно или определенными порциями передаются программе пользователя.

При вводе данных в файл они накапливаются в буфере, а при заполнении буфера они записываются в виде единого блока на диск за одно обращение к последнему.

Буферы операционной системы реализуются в виде участков основной памяти. Поэтому пересылка между буферами ввода–вывода и выполняемой программой происходит достаточно быстро в отличие от реальных обменов с физическими устройствами.

Функции библиотеки ввода-вывода языка СИ, поддерживающие обмен данными с файлом на уровне потока, позволяют обрабатывать данные различных размеров и форматов, обеспечивая при этом буферизированный ввод и вывод. Таким образом,

поток – это файл вместе с предоставляемыми средствами буферизации.

Файл + средства_буферизации = поток

При работе с потоком можно производить следующие действия:

· Открывать и закрывать потоки (связывать указатели на потоки с конкретными файлами).

· Вводить и выводить: символ, строку, форматированные данные, порцию данных произвольной длины.

· Анализировать ошибки потокового ввода–вывода и условие достижения конца потока (конца файла).

· Управлять буферизацией потока и размером буфера.

· Получать и устанавливать указатель (индикатор) текущей позиции в потоке.

Для того, чтобы можно было использовать функции библиотеки ввода–вывода языка СИ, в программу необходимо включить заголовочный файл stdio.h (#include<stdio.h>), который содержит прототипы функций ввода–вывода, а также описания констант, типов и структур, необходимых для работы функций обмена с потоком.

12.1 Открытие и закрытие потока

Подготовительные операции перед обменом программы с файлом:

1. Проверка наличия файла с данным именем при чтении.

2. Наличие свободного пространства на диске при создании файла.

3. Позиционирование файла.

При благополучном открытии файла ОС возвращает целое число, характеризующее этот поток и называемое ДЕСКРИПТОМ файла (потока).

FORTRAN READ(5,…) WRITE(6,…)

Процесс отсоединения файла от программы после окончания операций с ним называется закрытием файла. При этом освобождаются ресурсы (в основном память). С каждым потоком связан системный буфер, который для MS DOS составляет 512 байтов. Дескриптор – это тоже ресурс, поскольку их число для MS DOS ограничено 255. Также для каждого файла в памяти хранится его описание в виде структуры типа FILE, описанного в файле stdio.h.

РЕКОМЕНДАЦИЯ. Желательно закрывать файл явно по причинам:

1. Случайной порчи открытого файла.

2. Возможного повторного открытия того же файла с другим способом обработки.

3. При аварийном завершении программы информация, хранимая в системном буфере пропадает.

4. Возможность сэкономить на количестве открываемых потоков.

Прежде чем начать работать с потоком, его необходимо инициализировать, т.е. открыть. При этом поток связывается в исполняемой программе со структурой предопределенного типа FILE. Для каждого файла в памяти хранится его описание в виде структуры типа FILE. Определение структурного типа FILE находится в заголовочном файле stdio.h. В структуре FILE находятся компоненты, с помощью которых ведется работа с потоком, в частности: указатель на буфер, указатель (индикатор) текущей позиции в потоке и друга информация.

При открытии потока в программу возвращается указатель на поток, являющийся указателем на объект структурного типа FILE. Этот указатель идентифицирует поток во всех последующих операциях.

Указатель на поток, например fp, должен быть (1) объявлен в программе следующим образом:

#include <stdio.h>

FILE *fp;

Указатель на поток (2) приобретает значение в результате выполнения функцией открытия потока:

Формат:

<указатель_на_поток> = fopen (<имя_файла>, <режим_открытия>);

Параметры <имя_файла> и <режим_открытия> являются указателями на массивы символов (строки!), содержащие, соответственно, имя файла, связанного с потоком, и строку режимов открытия. Однако, эти параметры могут задаваться и непосредственно в виде строк при вызове функции открытия файла.

Например: fp = fopen (“t.txt”, ”r”);

где t.txt –имя некоторого файла, связанного с потоком; r – обозначение одного из режимов работы с файлом (тип доступа к потоку).

Стандартный текстовый файл можно открыть в одном из следующих шести режимов:

“w” –новый текстовый (см. ниже) файл открывается для записи. Если файл уже существовал, то предыдущее содержимое стирается и файл создается заново.

“r” – существующий текстовый файл открывается только для чтения.

“a” – текстовый файл открывается (или создается, если файла нет) для добавления в него новой порции информации (добавление в конец файла). В отличие от режима “w” режим “a” позволяет открывать уже существующий файл, не уничтожая его предыдущей версии, и писать в продолжение файла.

“w+” – новый текстовый файл откравается для записи и последующих многократных исправлений. Если файл уже существует, то предыдущее содержимое стирается. Последующие после открытия файла запись и чтение из него допустимы в любом месте файла, в том числе запись разрешается и в конец файла, т.е. файл может увеличиваться (“расти”).

“r+” – существующий текстовый файл открывается как для чтения, так и для записи в любом месте файла, однако в этом режиме невозможна запись в конец файла, т.е. недупустимо увеличение размеров файла.

“a+” – текстовый файл открывается или создается (если файла нет) и становится доступным для изменений, т.е. для записи и для чтения в любом месте; при этом в отличие от режима “w+” можно открыть существующий файл и не уничтожать его содержимое; в отличие от режима “r+” в режиме “a+” можно ввести запись в конец файла, т.е. увеличивать его размер.

Поток можно открыть в текстовом или двоичном (бинарном) режиме. В текстовом режиме прочитанная из потока комбинация символов CR (значение 13) и LF (значение 10), т.е. управляющие коды операции “возврат каретки” и “перевод строки”, преобразуется в один новый символ ‘\n’ (значение 10, совпадающее с LF). При записи в поток в текстовом режиме осуществляется обратное преобразование, т.е. символ новой строки ‘\n’ (LF) заменяется последовательностью CR и LF.

Если файл, связанный с потоком, хранит не текстовую, а произвольную двоичную информацию, то указанные преобразования не нужны и могут быть даже вредными. Обмен без такого преобразования выполняется при выборе двоичного или бинарного режима, который обозначается буквой b.

Например “r+b ” или “ wb ”. В некоторых компиляторах текстовый режим обмена обозначается буквой t, т.е. записывают “a+t” или “rt”.

Если поток открыт для изменений, т.е. в параметре режима присутствует символ “ + ”, то разрешены как чтение из потока так и запись в него. Однако смена режима (переход от записи к чтению и обратно) должна происходить только после установки указателя потока в нужную позицию.

При открытии потока могут возникнуть следующие ошибки:

1. Указанный файл, связанный с потоком, не найден (для режима чтения).

2. Диск заполнен или защищен от записи и т.п.

3. Необходимо также отметить, что при выполнении функции fopen() происходит выделение динамической памяти. При ее отсутствии устанавливается признак ошибки ” Not entough memory ” (недостаточно памяти).

В перечисленных случаях указатель на поток приобретает значение NULL. Заметим. Что указатель на поток в любом режиме, отличном от аварийного, никогда не бывает равным NULL.

Приведем типичную последовательность операторов, которая используется при открытии файла, связанного с потоком:

if ((fp=fope(“t.txt”,”w”)) = = NULL) {

perror(“ошибка при открытии файла t.txt \n”);

exit (0); }

где NULL – нулевой указатель, определенный в файле stdio.h.

Для вывода на экран дисплея сообщения об ошибке при открытии потока используется стандартная библиотечная функция perror(), прототип которой в stdio.h имеет вид: void perror (const char *s);

Функция perror() выводит строку символов, адресуемую указателем s, за которой размещаются: двоеточие, пробел и сообщение об ошибке. Содержимое и формат сообщения определяются реализацией системы программирования. Текст сообщения об ошибке выбирается функцией perror() на основании номера ошибки. Номер ошибки заносится в переменную int erno (определяется в заголовочном файле erno.h) рядом функций библиотеки языка СИ, в том числе и функциями ввода-вывода.

После того, как файл открыт, с ним можно работать, записывая в него информацию или считывая ее (в зависимости от режима).

Открытые на диске файлы рекомендуется закрывать явно. Для этого используется библиотечная функция.

int fclose (<указатель_на_поток>);

Открытый файл можно открыть повторно (например, для изменения режима работы с ним) только после того, как файл будет закрыт с помощью функции fclose().

Пример:

FILE *f, *fp;

if ((f=fopen (“inp3.txt”,”rt”)) = = NULL) {

printf(“cannot open input file.\n”);

return 1; }

fscanf (f, ”%d”, &count);

fclose (f);

if (!(fp = fopen ("inp3.txt", "r")))

exit 0;

fscanf (fp, ”%d”, &razruad);

fclose (fp);

12.2 Работа с файлами на диске

Аналогичным образом, как это делается со стандартными потоками ввода–вывода, можно осуществлять работу с файлами на диске. Для этой цели в библиотеке языка СИ включены следующие функции:

fgetc() –ввод (чтение) одного символа из файла.

fputc() –запись одного символа в файл.

fprintf() –форматированный вывод в файл.

fscanf() –форматированный ввод (чтение) из файла.

fgets() –ввод (чтение) строки из файла. int fgets(FILE *stream);

fputs() –запись одной строки в файл.

1. int fgetc(FILE *stream) –чтение одного символа из файла.

int fputc(int c, FILE *stream) – запись одного символа в файл.

Например:

void main(void)

{ FILE *stream;

char ch;

stream=fopen(“DYMMY.FIL”, “+w”);

do{ ch=fgetc(stream);

putch(ch); }

while (ch!= EOF);

fclose(stream); }

Например:

#include<stdio.h>

void main(void)

{ char msg[]=“hello, world”;

int i=0;

while(msg[i])

fputc(msg[i], stdout); }

2. fprintf() –форматированный вывод в файл.

fscanf() –форматированный ввод (чтение) из файла.

Например:

#include<stdio.h>

void main(void)

{ FILE *stream;

int i=100;

float f= 1.2345;

char c=‘C’;

stream=fopen(“DYMMY.FIL”, “w+”);

fprintf(stream, “%d %c %.4f”, i, c, f);

fclose(stream); }

3. char *fgets(char *s, int n, FILE *stream) – функция чтения строки из файла.

int fputs(const char *s, FILE *stream) – функция записи строки в поток.

Например:

void main (void)

{FILE *stream;

char msg[20];

stream=fopen(“DYMMY.FIL”, “w+”);

fputs(“\nHello, WORLD”, stream);

fclose(stream);

stream=fopen(“DYMMY.FIL”, “r”);

fgets(msg, strlen(str)+1, stream);

printf(“%s”, msg);

fclose(stream); }

В качестве примера использования функций getс() и putс() рассмотрим программы ввода данных в файл с клавиатуры и программу вывода их на экран дисплея из файла.

Программа ввода читает символы с клавиатуры и записывает их в файл.

Пусть признаком завершения ввода служит поступивший от клавиатуры символ “#”.

Имя файла запрашивается у пользователя.

Если при вводе последовательности символов была нажата клавиша <Enter>, служащая разделителем строк при вводе с клавиатуры, то в файл записываются коды “возврат каретки” (CR – значение 13) и “перевод строки” (LF – значение 10). Код CR в дальнейшем при вызове вызывает перевод маркера (курсора) в начало строки экрана дисплея. Код LF служит для перевода маркера на новую строку дисплея. Значения этих кодов в тексте программы обозначены соответственно идентификаторами CR и LF, т.е. CR и LF – именованные константы. Запись управляющих кодов CR и LF в файл позволяет при последующем вызове файла на экран отделить строки друг от друга.

Пример:

/*программа записи (ввода) символов в поток (файл)*/

#include<stdio.h>

int main() {

FILE *fp; /*указатель на поток*/

char c, fname[20]; /*массив для имени файла*/

const char CR=‘\015’, /*восьмиричный код возврата каретки*/

LF=‘\012’; /*восьмеричный код перевода строки*/

/*запрос имени файла*/

puts (“Введите имя файла:\n”);

gets(fname);

/*открыть файл для записи*\

if ((fp=fopen(fname, “w”)) = = NULL) {

perror(fname);

return 1; }

/*цикл ввода и записи в файл символов*\

while ((c=getch())!= ‘#’) {

if (c == ‘\n’) {

fputc(CR,fp);

fputc(LF,fp); }

else { fputc(c,fp);

putc(c); } }

/* цикл ввода завершен; закрыть поток: */

fclose (fp);

return 0; }

Пример:

/*программа вывода потока (файла) на экран дисплея*/

#include<stdio.h>

int main(void) {

FILE *fp; /*указатель на поток*/

char c;

char fname[20]; /*массив для имени файла*/

/*запрос имени файла*/

puts(“введите имя файла:\n”);

gets (fname);

/*открыть файл для чтения*/

if ((fp=fopen(fname, “r”)) == NULL)

{ perror(fname);

return 1; }

/*цикл чтения из файла и вывода символов на экран*/

while ((c=fgetc(fp))!= EOF)

putchar (c);

fclose(fp); } /*закрыть файл*/

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР ПО ТЕМЕ "ФАЙЛЫ"

// Дан символьный файл f.dat. Записать в файл:

// h_otr.dat все отрицательные компоненты исходного файла,

// h_por.dat компоненты исходного файла, упорядоченные по возрастанию,

Дата добавления: 2014-01-05