Язык Си - руководство для начинающих - M. УЭИТ

Автоматический доступ 

     Во многих больших системах UNIX вы только компилируете программы, а доступ к более общим библиотечным функциям выполняется автоматически.

Включение файла

     Если функция задана как макроопределение, то можно директивой #include включить файл, содержащий ее определение. Часто подобные функции могут быть собраны в соответствующим образом названный заголовочный файл. Например, некоторые системы имеют файл ctype.h, содержащий макроопределения, задающие тип символа: прописная буква, цифра и т. д.

Включение библиотеки

     На некотором этапе компиляции или загрузки программы вы можете выбрать библиотеку. В нашей системе, например, есть файл lc.lib, содержащий скомпилированную версию библиотечных функций, и мы предлагаем редактору связей IBM PC использовать эту библиотеку. Даже система, которая автоматически контролирует свою стандартную библиотеку, может иметь другие библиотеки редко применяемых функций, и эти библиотеки следует запрашивать явно, указывая соответствующий признак во время компиляции.

     Очевидно, мы не сможем рассмотреть все особенности всех систем, но эти три примера должны показать, что вас ожидает. Теперь давайте рассмотрим некоторые функции.  

БИБЛИОТЕЧНЫЕ ФУНКЦИИ, КОТОРЫЕ МЫ ИСПОЛЬЗОВАЛИ

     Пока мы хотим только перечислить эти функции, чтобы напомнить о них.

     Сначала приведем функции ввода-вывода:

getchar( )           /* получение символа */

putchar( )           /* печать символа */

gefs( )              /* получение строки */

puts( )              /* печать строки */

scanf( )             /* получение форматированного ввода */

printf( )            /* печать форматированного вывода */

     Затем приведем функции, работающие со строками:

strlen( )             /* нахождение длины строки */

strcmp( )            /* сравнение двух строк */

strcpy( )            /* копирование строки */

strcat( )             /* объединение двух строк */

     К этому списку мы добавим функции открытия и закрытия файлов, связи с файлами, проверки и преобразования символов, преобразования строк, функцию выхода и функции распределения памяти.

Давайте сначала обратимся к проблеме связи между файлом и программой.

СВЯЗЬ С ФАЙЛАМИ

     Часто нам бывает нужна программа получения информации от файла или размещения результатов в файле. Один способ организации связи программы с файлом заключается в использовании операций переключения < и >. Этот метод прост, но ограничен. Например, предположим, вы хотите написать диалоговую программу, которая спрашивает у вас названия книг (звучит фамильярно?), и вы намерены сохранить весь список в файле. Если вы используете переключение как, например, в

books > bklist

то ваши диалоговые приглашения также будут переключены на bklist. И тогда не только нежелательная чепуха запишется в bklist, но и пользователь будет избавлен от вопросов, на которые он, как предполагалось, должен отвечать.

     К счастью, язык Си предоставляет и более мощные методы связи с файлами. Один подход заключается в использовании функции fopen( ), которая открывает файл, затем применяются специальные функции ввода-вывода для чтения файла или записи в этот файл и далее используется функция fclose( ) для закрытия файла. Однако прежде чем исследовать эти функции, нам нужно хотя бы кратко познакомиться с сущностью файла.

ЧТО ТАКОЕ ФАЙЛ?

     Для нас файл является частью памяти, обычно на диске, со своим именем. Мы считаем, например, stdio.h именем файла, содержащего некоторую полезную информацию. Для операционной системы файл более сложен, но это системные проблемы, а не наши. Однако мы должны знать, что означает файл для программы на языке Си. В предлагаемых для обсуждения функциях, работающих с файлами, язык Си "рассматривает" файл как структуру. Действительно, файл stdio.h содержит определение структуры файла. Вот типичный пример, взятый из IBM-версии компилятора Lattice С:

struct _ iobuf

{

char *_ptr; /* текущий указатель буфера */

int_cnt; /* текущий счетчик байтов */

char*_base; /* базовый адрес буфера ввода-вывода*/

char_flag; /* управляющий признак */

char _ file; /* номер файла */

};

#define FILE struct_iobuf /* краткая запись */

     Здесь мы не собираемся разбираться детально в этом определении. Главное состоит в том, что файл является структурой, и что краткое наименование шаблона файла - FILE. (Многие системы используют директиву typedef для установления этого соответствия.) Таким образом, программа, имеющая дело с файлами, будет использовать тип структуры FILE, чтобы делать так.

Имея это в виду, мы сможем лучше понять операции над файлами.

ПРОСТЫЕ ПРОГРАММЫ ЧТЕНИЯ ФАЙЛА: fopen( ), fclose( ), getc( ) и putc( )

     Чтобы показать элементарные примеры использования файлов, мы составили небольшую программу, которая читает содержимое файла, названного test, и выводит его на экран. Вы найдете наши пояснения сразу после программы.

/* расскажите, что находится в файле "test" */

#include <stdio.h>

main( )

{

FILE *in; /* описываю указатель на файл */

int ch;

if((in = fopen("test", "r"))!=NULL)

/* открываю test для чтения, проверяя существует ли он */

/* указатель FILE ссылается теперь на test */

{

while((ch = getc(in) != EOF) /* получаю символ из in */

    putc(ch, stdout);  /* посылаю на стандартный вывод */

fclose(in); /* закрываю файл */ }

else

 printf("я не смогла открыть файл " test" .n");

}

Следует объяснить три основных момента: работу fopen( ), работу fclose( ) и использование функций ввода-вывода файла. Займемся ими.

Открытие файла: fopen( )

     Функцией fopen( ) управляют три основных параметра. Первый - имя файла, который следует открыть. Он является и первым аргументом fopen( ); в нашем случае это "test" .

     Второй параметр [и второй аргумент fopen( )] описывает, как должен использоваться файл. Вот три основных применения файла:

     Некоторые системы предоставляют еще дополнительные возможности, но мы будем придерживаться этих. Заметим, что используемые нами коды являются строками, а нe символьными константами; следовательно, они заключаются в двойные кавычки. При применении "r" открывается существующий файл. При двух других применениях тоже будет открываться существующий файл, но если такого файла нет, он будет создан.

     Внимание: Если вы используете "w" для существующего файла, то старая версия его стирается, и ваша программа начинает на "чистом месте".

     Третий параметр является указателем на файл; это значение возвращается функцией:

FILE *in;

in = fopen("test", "r");

Теперь in является указателем на файл "test". С этого момента программа ссылается на файл при помощи указателя in, а не по имени test.

Если вы очень сообразительны, то теперь можете задать такой вопрос: "Если fopen( ) возвращает указатель на 'FILE' в качестве аргумента, то почему мы не должны объявить fopen( ) как функцию указателя на 'FILE' ?" Хороший вопрос. Ответ заключается в том, что это описание сделал для нас файл stdio.h, который содержит строку

FILE  *topen( );

     Есть еще один важный момент относительно функции fopen(), которую мы использовали. Если fopen() не способна открыть требуемый файл, она возвращает значение 'NULL' (определенное в stdio.h как 0). Почему она не смогла открыть файл? Вы можете попросить ее считать файл, который не существует. Вот почему мы имеем в программе строку

if((in=fopen("test", "r"))!= NULL)

     Заполнение диска, использование запрещенного имени или некоторые другие причины могут препятствовать открытию файла. Поэтому побеспокойтесь, чтобы их не было - маленькая ошибка может увести вас очень далеко.