Как открыть файл для записи

Работа с файлами

Для удобства обращения информация в запоминающих устройствах хранится в виде файлов.

Файл – именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных. Данные, содержащиеся в файлах, имеют самый разнообразный характер: программы на алгоритмическом или машинном языке; исходные данные для работы программ или результаты выполнения программ; произвольные тексты; графические изображения и т. п.

Файловой системой называется функциональная часть операционной системы, обеспечивающая выполнение операций над файлами. Примерами файловых систем являются FAT (FAT – File Allocation Table, таблица размещения файлов), NTFS, UDF (используется на компакт-дисках).

Существуют три основные версии FAT: FAT12, FAT16 и FAT32. Они отличаются разрядностью записей в дисковой структуре, т.е. количеством бит, отведённых для хранения номера кластера. FAT12 применяется в основном для дискет (до 4 кбайт), FAT16 – для дисков малого объёма, FAT32 – для FLASH-накопителей большой емкости (до 32 Гбайт).

Рассмотрим структуру файловой системы на примере FAT32.

Файловая структура FAT32

Устройства внешней памяти в системе FAT32 имеют не байтовую, а блочную адресацию. Запись информации в устройство внешней памяти осуществляется блоками или секторами.

Сектор – минимальная адресуемая единица хранения информации на внешних запоминающих устройствах. Как правило, размер сектора фиксирован и составляет 512 байт. Для увеличения адресного пространства устройств внешней памяти сектора объединяют в группы, называемые кластерами.

Кластер – объединение нескольких секторов, которое может рассматриваться как самостоятельная единица, обладающая определёнными свойствами. Основным свойством кластера является его размер, измеряемый в количестве секторов или количестве байт.

Файловая система FAT32 имеет следующую структуру.

Нумерация кластеров, используемых для записи файлов, ведется с 2. Как правило, кластер №2 используется корневым каталогом, а начиная с кластера №3 хранится массив данных. Сектора, используемые для хранения информации, представленной выше корневого каталога, в кластеры не объединяются.
Минимальный размер файла, занимаемый на диске, соответствует 1 кластеру.

Загрузочный сектор начинается следующей информацией:

Кроме того, загрузочный сектор содержит следующую важную информацию:

Сектор информации файловой системы содержит:

Таблица FAT содержит информацию о состоянии каждого кластера на диске. Младшие 2 байт таблицы FAT хранят F8 FF FF 0F FF FF FF FF (что соответствует состоянию кластеров 0 и 1, физически отсутствующих). Далее состояние каждого кластера содержит номер кластера, в котором продолжается текущий файл или следующую информацию:

Корневой каталог содержит набор 32-битных записей информации о каждом файле, содержащих следующую информацию:

Корневой каталог содержит набор 32-битных записей информации о каждом файле, содержащих следующую информацию:

В случае работы с длинными именами файлов (включая русские имена) кодировка имени файла производится в системе кодировки UTF-16. При этого для кодирования каждого символа отводится 2 байта. При этом имя файла записывается в виде следующей структуры:

Далее следует запись, включающая имя файла в формате 8.3 в обычном формате.

Работа с файлами в языке Си

Чтение символа из файла:

Запись символа в файл:

Функции fgets() и fputs() предназначены для ввода-вывода строк, они являются аналогами функций gets() и puts() для работы с файлами.

Результат выполнения — 2 файла

Работа с файлами в C++ описана здесь.

Источник

Файлы в python, ввод-вывод

Эта статья посвящена работе с файлами (вводу/выводу) в Python: открытие, чтение, запись, закрытие и другие операции.

Файлы Python

Файл — это всего лишь набор данных, сохраненный в виде последовательности битов на компьютере. Информация хранится в куче данных (структура данных) и имеет название «имя файла» (filename).

В Python существует два типа файлов:

Текстовые файлы

Это файлы с человекочитаемым содержимым. В них хранятся последовательности символов, которые понимает человек. Блокнот и другие стандартные редакторы умеют читать и редактировать этот тип файлов.

Бинарные файлы

В бинарных файлах данные отображаются в закодированной форме (с использованием только нулей (0) и единиц (1) вместо простых символов). В большинстве случаев это просто последовательности битов.

Любую операцию с файлом можно разбить на три крупных этапа:

Открытие файла

Метод open()

Пример

Создадим текстовый файл example.txt и сохраним его в рабочей директории.

Следующий код используется для его открытия.

Следующий код используется для вывода содержимого файла и информации о нем.

Закрытие файла

Метод close()

После открытия файла в Python его нужно закрыть. Таким образом освобождаются ресурсы и убирается мусор. Python автоматически закрывает файл, когда объект присваивается другому файлу.

Существуют следующие способы:

Способ №1

После закрытия этот файл нельзя будет использовать до тех пор, пока заново его не открыть.

Способ №2

Без него программа завершается некорректно.

Вот как сделать это исключение:

Этот метод гарантирует, что если операции над файлом вызовут исключения, то он закроется до того как программа остановится.

Способ №3

Инструкция with

В таком случае инструкция close не нужна, потому что with автоматически закроет файл.

Вот как это реализовать в коде.

Чтение и запись файлов в Python

В Python файлы можно читать или записывать информацию в них с помощью соответствующих режимов.

Функция read()

Функция read() используется для чтения содержимого файла после открытия его в режиме чтения ( r ).

Синтаксис

Пример

Функция readline()

Функция readline() используется для построчного чтения содержимого файла. Она используется для крупных файлов. С ее помощью можно получать доступ к любой строке в любой момент.

Пример

Создадим файл test.txt с нескольким строками:

Обратите внимание, как в последнем случае строки отделены друг от друга.

Функция write()

Функция write() используется для записи в файлы Python, открытые в режиме записи.

Если пытаться открыть файл, которого не существует, в этом режиме, тогда будет создан новый.

Синтаксис

Пример

Предположим, файла xyz.txt не существует. Он будет создан при попытке открыть его в режиме чтения.

Переименование файлов в Python

Функция rename()

Функция rename() используется для переименовывания файлов в Python. Для ее использования сперва нужно импортировать модуль os.

Пример

Текущая позиция в файлах Python

Источник

Урок №212. Базовый файловый ввод и вывод

Обновл. 15 Сен 2021 |

Работа файлового ввода/вывода в языке C++ почти аналогична работе обычных потоков ввода/вывода (но с небольшими нюансами).

Классы файлового ввода/вывода

Есть три основных класса файлового ввода/вывода в языке C++:

ofstream (является дочерним классу ostream);

fstream (является дочерним классу iostream ).

С помощью этих классов можно выполнить однонаправленный файловый ввод, однонаправленный файловый вывод и двунаправленный файловый ввод/вывод. Для их использования нужно всего лишь подключить заголовочный файл fstream.

В отличие от потоков cout, cin, cerr и clog, которые сразу же можно использовать, файловые потоки должны быть явно установлены программистом. То есть, чтобы открыть файл для чтения и/или записи, нужно создать объект соответствующего класса файлового ввода/вывода, указав имя файла в качестве параметра. Затем, с помощью оператора вставки ( ) или оператора извлечения ( >> ), можно записывать данные в файл или считывать содержимое файла. После проделывания данных действий нужно закрыть файл — явно вызвать метод close() или просто позволить файловой переменной ввода/вывода выйти из области видимости (деструктор файлового класса ввода/вывода закроет этот файл автоматически вместо нас).

Файловый вывод

See line #1!
See line #2!

Обратите внимание, мы также можем использовать метод put() для записи одного символа в файл.

Файловый ввод

Результат выполнения программы:

Хм, это не совсем то, что мы хотели. Как мы уже узнали на предыдущих уроках, оператор извлечения работает с «отформатированными данными», т.е. он игнорирует все пробелы, символы табуляции и символ новой строки. Чтобы прочитать всё содержимое как есть, без его разбивки на части (как в примере, приведенном выше), нам нужно использовать метод getline():

Результат выполнения программы:

See line #1!
See line #2!

Буферизованный вывод

Вывод в языке C++ может быть буферизован. Это означает, что всё, что выводится в файловый поток, не может сразу же быть записанным на диск (в конкретный файл). Это сделано, в первую очередь, по соображениям производительности. Когда данные буфера записываются на диск, то это называется очисткой буфера. Одним из способов очистки буфера является закрытие файла. В таком случае всё содержимое буфера будет перемещено на диск, а затем файл будет закрыт.

Буферизация вывода обычно не является проблемой, но при определенных обстоятельствах она может вызвать проблемы у неосторожных новичков. Например, когда в буфере хранятся данные, а программа преждевременно завершает свое выполнение (либо в результате сбоя, либо путем вызова функции exit()). В таких случаях деструкторы классов файлового ввода/вывода не выполняются, файлы никогда не закрываются, буферы не очищаются и наши данные теряются навсегда. Вот почему хорошей идеей является явное закрытие всех открытых файлов перед вызовом функции exit().

Также буфер можно очистить вручную, используя метод ostream::flush() или отправив std::flush в выходной поток. Любой из этих способов может быть полезен для обеспечения немедленной записи содержимого буфера на диск в случае сбоя программы.

Интересный нюанс: Поскольку std::endl; также очищает выходной поток, то его чрезмерное использование (приводящее к ненужным очисткам буфера) может повлиять на производительность программы (так как очистка буфера в некоторых случаях может быть затратной операцией). По этой причине программисты, которые заботятся о производительности своего кода, часто используют \n вместо std::endl для вставки символа новой строки в выходной поток, дабы избежать ненужной очистки буфера.

Режимы открытия файлов

Что произойдет, если мы попытаемся записать данные в уже существующий файл? Повторный запуск вышеприведенной программы (самая первая) показывает, что исходный файл полностью перезаписывается при повторном запуске программы. А что, если нам нужно добавить данные в конец файла? Оказывается, конструкторы файлового потока принимают необязательный второй параметр, который позволяет указать программисту способ открытия файла. В качестве этого параметра можно передавать следующие флаги (которые находятся в классе ios ):

app — открывает файл в режиме добавления;

ate — переходит в конец файла перед чтением/записью;

binary — открывает файл в бинарном режиме (вместо текстового режима);

in — открывает файл в режиме чтения (по умолчанию для ifstream );

out — открывает файл в режиме записи (по умолчанию для ofstream );

trunc — удаляет файл, если он уже существует.

Можно указать сразу несколько флагов путем использования побитового ИЛИ (|).

ifstream по умолчанию работает в режиме ios::in;

ofstream по умолчанию работает в режиме ios::out;

fstream по умолчанию работает в режиме ios::in ИЛИ ios::out, что означает, что вы можете выполнять как чтение содержимого файла, так и запись данных в файл.

Источник

Как открыть файл для записи

БлогNot. Лекции по C/C++: работа с файлами (fstream)

Лекции по C/C++: работа с файлами (fstream)

Механизм ввода-вывода, разработанный для обычного языка С, не соответствует общепринятому сегодня стилю объектно-ориентированного программирования, кроме того, он активно использует операции с указателями, считающиеся потенциально небезопасными в современных защищённых средах выполнения кода. Альтернативой при разработке прикладных приложений является механизм стандартных классов ввода-вывода, предоставляемый стандартом языка C++.

Наиболее часто применяются классы ifstream для чтения, ofstream для записи и fstream для модификации файлов.

Ниже приведены возможные значения флагов и их назначение.

Например, чтобы открыть файл с именем test.txt для чтения данных в бинарном виде, следует написать:

Оператор логического ИЛИ ( | ) позволяет составить режим с любым сочетанием флагов. Так, чтобы, открывая файл по записи, случайно не затереть существующий файл с тем же именем, надо использовать следующую форму:

Предполагается, что к проекту подключён соответствующий заголовочный файл:

Для проверки того удалось ли открыть файл, можно применять конструкцию

Операторы включения и извлечения

Переопределённый в классах работы с файлами оператор включения ( ) записывает данные в файловый поток. Как только вы открыли файл для записи, можно записывать в него текстовую строку целиком:

Можно также записывать текстовую строку по частям:

Оператор endl завершает ввод строки символом «возврат каретки»:

С помощью оператора включения несложно записывать в файл значения переменных или элементов массива:

В результате выполнения кода образуется три строки текстового файла Temp.txt :

Обратите внимание, что числовые значения записываются в файл в виде текстовых строк, а не двоичных значений.

Класс ifstream: чтение файлов

Теперь понятно, как нужно модифицировать предыдущий пример, чтобы использование оператора извлечения данных давало ожидаемый результат:

Метод getline прочитает первую строку файла до конца, а оператор >> присвоит значения переменным.

Следующий пример показывает добавление данных в текстовый файл с последующим чтением всего файла. Цикл while (1) используется вместо while(!file2.eof()) по причинам, которые обсуждались в предыдущей лекции.

В следующем примере показан цикл считывания строк из файла test.txt и их отображения на консоли.

Этот код под ОС Windows также зависит от наличия в последней строке файла символа перевода строки, надежнее было бы сделать так:

Класс ofstream: запись файлов

Класс ofstream предназначен для вывода данных из файлового потока. Далее перечислены основные методы данного класса.

Описанный ранее оператор включения удобен для организации записи в текстовый файл:

В принципе, бинарные данные обслуживаются наподобие текстовых. Отличие состоит в том, что если бинарные данные записываются в определенной логической структуре, то они должны считываться из файла в переменную того же структурного типа.

P.S. При выполнении этого и других листингов в Visual Studio последних версий может дополнительно понадобиться подключение директивы _CRT_SECURE_NO_WARNINGS.

Класс fstream: произвольный доступ к файлу

Подобные операции поиска эффективны, если файл состоит из записей известного и постоянного размера. Чтобы заменить содержимое произвольной записи, надо открыть поток вывода в режиме модификации:

Если не указать флаг ios::ate (или ios::app ), то при открытии бинарного файла Notebook.dat его предыдущее содержимое будет стерто!

Дополнительно может понадобиться указать, откуда отсчитывается смещение.

Наконец, можно открыть файл одновременно для чтения/записи, используя методы, унаследованные поточным классом fstream от своих предшественников. Поскольку класс fstream произведен от istream и ostream (родителей ifstream и ofstream соответственно), все упомянутые ранее методы становятся доступными в приложении.

Дополнительные примеры по теме есть в этой заметке.

Источник

Запись и считывание данных ( работа с файлами )

В этом разделе будут рассотрены два способа работы с фыйлами и стандартный класс MFC CFileDialog.

Работа с файлами в C ( работает и в C++ )..

В качестве параметра lpszFileName надо указать имя открываемого файла. Можно указать только имя файла или полное имя файла, включающее полный путь к нему.

Второй параметр nOpenFlags определяет действие, выполняемое методом Open с файлом, а также атрибуты файла. Ниже представлены некоторые возможеые значения параметра nOpenFlags:

Необязательный параметр pError, который является указателем на объект класса CFileException, используется только в том случае, если выполнение операции с файлом вызовет ошибку. При этом в объект, указываемый pError, будет записана дополнительная информация.

Метод Open возвращает не нулевое значение, если файл открыт и нуль в случае ошибки. Ошибка при открытии файла может случиться, например, если методу Open указан для чтения несуществующий файл.

Идентификатор открытого файла

В состав класса CFile входит элемент данных m_hFile типа UINT. В нем хранится идентификатор открытого файла. Если объект класса CFile уже создан, но файл еще не открыт, то в переменной m_hFile записана константа hFileNull.

Обычно идентификатор открытого файла непосредственно не используется. Методы класса CFile позволяют выполнять практически любые операции с файлами и не требуют указывать идентификатор файла. Так как m_hFile является элементом класса, то реализация его методов всегда имеет свободный доступ к нему.

Закрытие файлов

После завершения работы с файлом, его надо закрыть. Класс CFile имеет для этого специальный метод Close. Нужно заметить, что если был создан объект класса CFile и открыт файл, а затем объект удаляется, то связанный с ним файл закрывается автоматически с помощью деструктора.

Чтение и запись файлов

Для доступа к файлам предназначено несколько методов класса CFile: Read, ReadHuge, Write, WriteHuge, Flush. Методы Read и ReadHuge предназначены для чтения данных из предварительно открытого файла. В 32-разрядных операционных системах оба метода могут одновременно считать из файла больше 65535 байт. Спецификация ReadHuge считается устаревшей и оставлена только для совместимости с 16-разрядными операционными системами.

Данные, прочитанные из файла, записываются в буфер lpBuf. Параметр nCount определяет количество байт, которое надо считать из файла. Фактически из файла может быть считано меньше байт, чем запрошено параметром nCount. Это происходит, если во время чтения достигнут конец файла. Методы возвращают количество байт, прочитанных из файла.

Для записи в файл предназначены методы Write и WriteHuge. В 32-разрядных операционных системах оба метода могут одновременно записывать в файл больше 65535 байт. Методы записывает в открытый файл nCount байт из буфера lpBuf. В случае возникновения ошибки записи, например переполнения диска, методы вызывает обработку исключения.

Метод Flush

Когда используется метод Write или WriteHuge для записи данных на диск, они некоторое время могут находиться во временном буфере. Чтобы убедиться, что необходимые изменения внесены в файл на диске, нужно воспользоваться методом Flush.

Операции с файлами

В состав класса входят методы, позволяющие выполнять над файлами различные операции, например копирование, переименование, удаление, изменение атрибутов.

Для изменения имени файла класс CFile включает статический метод Rename, выполняющий функции этой команды. Метод нельзя использовать для переименования каталогов. В случае возникновения ошибки метод вызывает исключение.

Для удаления файлов в классе CFile включен статический метод Remove, позволяющий удалить указанный файл. Этот метод не позволяет удалять каталоги. Если удалить файл невозможно, то метод вызывает исключение.

Виртуальная версия метода GetStatus определяет состояние открытого файла, связанного с данным объектом класса CFile. Этот метод вызывается только тогда, когда объект класса CFile создан и файл открыт.

Статическая версия метода GetStatus позволяет определить характеристики файла, не связанного с объектом класса CFile. Чтобы воспользоваться этим методом, необязательно предварительно открывать файл.

Блокировка

В состав класса включены методы LockRange и UnlockRange, позволяющие заблокировать один или несколько фрагментов данных файла для доступа из других процессов. Если приложение пытается повторно блокировать данные, уже заблокированные раньше этим или другим приложением, вызывается исключение. Блокировка представляет собой один из механизмов, позволяющих нескольким приложениям или процессам одновременно работать с одним файлом, не мешая друг другу.

Установить блокировку можно с помощью метода LockRange. Чтобы снять установленные блокировки, надо воспользоваться методом UnlockRange. Если в одном файле установлены несколько блокировок, то каждая из них должна сниматься отдельным вызовом метода UnlockRange.

Позиционирование

При открытии файла указатель текущей позиции файла находится в самом начале файла. Когда порция данных прочитана или записана, то указатель текущей позиции перемещается в сторону конца файла и указывает на данные, которые будут читаться или записываться очередной операцией чтения или записи в файл.

Чтобы переместить указатель текущей позиции файла в любое место, можно воспользоваться универсальным методом Seek. Он позволяет переместить указатель на определенное число байт относительно начала, конца или текущей позиции указателя.

Но для определения длины открытого файла совсем необязательно перемещать его указатель. Можно воспользоваться методом GetLength. Этот метод также возвращает длину открытого файла в байтах. Метод SetLength позволяет изменить длину открытого файла. Если при помощи этого метода размер файла увеличивается, то значение последних байт не определено.

Текущую позицию указателя файла можно определить с помощью метода GetPosition. Возвращаемое методом GetPosition 32-разрядное значение определяет смещение указателя от начала файла.

Характеристики открытого файла

Чтобы определить расположение открытого файла на диске, надо вызвать метод GetFilePath. Этот метод возвращает объект класса CString, в котором содержится полный путь файла, включая имя диска, каталоги, имя файла и его расширение.

Если требуется определить только имя и расширение открытого файла, можно воспользоваться методом GetFileName. Он возвращает объект класса CString, в котором находится имя файла. В случае, когда нужно узнать только имя открытого файла без расширения, пользуются методом GetFileTitle.

Следующий метод класса CFile позволяет установить путь файла. Это метод не создает, не копирует и не изменяет имени файла, он только заполняет соответствующий элемент данных в объекте класса CFile.

Класс CMemFile

В библиотеку MFC входит класс CMemFile, наследуемый от базового класса CFile. Класс CMemFile представляет файл, размещенный, в оперативной памяти. С объектами класса CMemFile так же, как и с объектами класса CFile. Отличие заключается в том, что файл, связанный с объектом CMemFile, расположен не на диске, а в оперативной памяти компьютера. За счет этого операции с таким файлом происходят значительно быстрее, чем с обычными файлами.

Работая с объектами класса CMemFile, можно использовать практически все методы класса CFile, которые были описаны выше. Можно записывать данные в такой файл или считывать их. Кроме этих методов в состав класса CMemFile включены дополнительные методы.

Для создания объектов класса CMemFile предназначено два различных конструктора. Первый конструктор CMemFile имеет всего один необязательный параметр nGrowBytes:

Этот конструктор создает в оперативной памяти пустой файл. После создания файл автоматически открывается (не нужно вызывать метод Open).

Когда начинается запись в такой файл, автоматически выделяется блок памяти. Для получения памяти методы класса CMemFile вызывают стандартные функции malloc, realloc и free. Если выделенного блока памяти недостаточно, его размер увеличивается. Увеличение блока памяти файла происходит по частям по nGrowBytes байт. После удаления объекта класса CMemFile используемая память автоматически возвращается системе.

Второй конструктор класса CMemFile имеет более сложный прототип. Это конструктор используется в тех случаях, когда программист сам выделяет память для файла:

Параметр lpBuffer указывает на буфер, который будет использоваться для файла. Размер буфера определяется параметром nBufferSize.

Необязательный параметр nGrowBytes используется более комплексно, чем в первом конструкторе класса. Если nGrowBytes содержит нуль, то созданный файл будет содержать данные из буфера lpBuffer. Длина такого файла будет равна nBufferSize.

Если nGrowBytes больше нуля, то содержимое буфера lpBuffer игнорируется. Кроме того, если в такой файл записывается больше данных, чем помещается в отведенном буфере, то его размер автоматически увеличивается. Увеличение блока памяти файла происходит по частям по nGrowBytes байт.

Класс CMemFile позволяет получить указатель на область памяти, используемую файлом. Через этот указатель можно непосредственно работать с содержимым файла, не ограничивая себя методами класса CFile. Для получения указателя на буфер файла можно воспользоваться методом Detach. Перед этим полезно определить длину файла (и соответственно размер буфера памяти), вызвав метод GetLength.

Метод Detach закрывает данный файл и возвращает указатель на используемый им блок памяти. Если опять потребуется открыть файл и связать с ним оперативный блок памяти, нужно вызвать метод Attach.

Нужно отметить, что для управления буфером файла класс CMemFile вызывает стандартные функции malloc, realloc и free. Поэтому, чтобы не нарушать механизм управления памятью, буфер lpBuffer должен быть создан функциями malloc или calloc.

Класс CStdioFile

Тем, кто привык пользоваться функциями потокового ввода/вывода из стандартной библиотеки C и C++, следует обратить внимание на класс CStdioFile, наследованный от базового класса CFile. Этот класс позволяет выполнять буферизированный ввод/вывод в текстовом и двоичном режиме. Для объектов класса CStdioFile можно вызывать практически все методы класса CFile.

В класс CStdioFile входит элемент данных m_pStream, который содержит указатель на открытый файл. Если объект класса CStdioFile создан, но файл еще не открыт, либо закрыт, то m_pStream содержит константу NULL.

Класс CStdioFile имеет три различных конструктора. Первый конструктор класса CStdioFile не имеет параметров. Этот конструктор только создает объект класса, но не открывает никаких файлов. Чтобы открыть файл, надо вызвать метод Open базового класса CFile.

Второй конструктор класса CStdioFile можно вызвать, если файл уже открыт и нужно создать новый объект класса CStdioFile и связать с ним открытый файл. Этот конструктор можно использовать, если файл был открыт стандартной функцией fopen. Параметр метода должен содержать указатель на файл, полученный вызовом стандартной функции fopen.

Третий конструктор можно использовать, если надо создать объект класса CStdioFile, открыть новый файл и связать его с только что созданным объектом.

Примеры записи и чтения из файла

Приведем фрагменты кода, в которых демонстрируется использование стандартных диалоговых панелей выбора файла и процедуры чтения и записи в файл.

Открытие файла и чтение из него

Открытие файла и запись из него

Источник