Repaso 03: Manejo de Archivos en C

Transcripción

1 Repaso 03: Manejo de Archivos en C Solicitado: Ejercicios 03: Programa con Archivos M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez edgardoadrianfrancom Estructuras de datos (Prof. Edgardo A. Franco) 1

2 Contenido Introducción Tipos de archivos Manejo de archivos en C Modo texto Modo binario Manejo del desplazamiento sobre el archivo Ejemplo Registro de empleados Solución captura y muestra Solución almacena y recupera modo texto Solución almacena y recupera modo binario Ejercicios 03 Programa con Archivos 2

3 Introducción Un archivo es un conjunto de bits almacenado en un dispositivo de memoria secundaria, el cuál puede ser almacenado con un conjunto de propiedades y recuperado de la misma manera por un programa. 3

4 Un archivo es identificado por un nombre y la descripción de la carpeta o directorio que lo contiene. Los archivos digitales se llaman así porque son los equivalentes digitales de los archivos en tarjetas, papel o microfichas del entorno de oficina tradicional. 4

5 Tipos de archivos Hay dos tipos de archivos, archivos de texto y archivos binarios. Un archivo de texto es una secuencia de caracteres organizadas en líneas terminadas por un carácter de nueva línea. En estos archivos se pueden almacenar, fuentes de programas, texto plano, base de datos simples, etc. Los archivos de texto se caracterizan por ser planos, es decir, solo contienen caracteres de texto. 5

6 Un archivo binario es una secuencia de bytes que tienen una correspondencia uno a uno con un dispositivo externo. Así que no tendrá lugar ninguna traducción de caracteres. El número de bytes escritos (leídos) será el mismo que los encontrados en el dispositivo externo. E.g. de estos archivos son Fotografías, imágenes, texto con formatos, archivos ejecutables (aplicaciones), etc. 6

7 Manejo de archivos en C En C, un archivo es un concepto lógico que puede aplicarse a muchas cosas desde archivos de disco hasta terminales o una impresora. Para trabajar con un archivo se asocia una estructura especial de tipo FILE con un archivo especifico realizando una operación de apertura. Una vez que el archivo está abierto, la información puede ser intercambiada entre este y el programa. 7

8 Se puede conseguir la entrada y la salida de datos a un archivo a través del uso de la biblioteca de funciones estándar "stdio.h"; C puro no tiene palabras claves que realicen las operaciones de E/S. La tabla siguiente da un breve resumen de las funciones que se pueden utilizar. Observe que la mayoría de las funciones comienzan con la letra F, esto es un vestigio del estándar C de Unix. 8

9 Nombre fopen() fclose() fgets() fputs() fseek() fprintf() fscanf() feof() ferror() rewind() remove() fflush() fwrite() fread() Función Abre un archivo Cierra un archivo Lee una cadena de un archivo Escribe una cadena de un archivo Busca un byte especifico de un archivo Escribe una salida con formato en el archivo Lee una entrada con un formato en el archivo Devuelve cierto si se llega al final del archivo Devuelve cierto si se produce un error Coloca el cursor de posición en el archivo al principio del mismo Borra un archivo Vacía un archivo Escribe un bloque de bytes en un archivo Lee un bloque de bytes de un archivo 9

10 Manejo de archivos en C El puntero a un archivo. (*FILE) El puntero a un archivo es un tipo especial que opera como hilo común que unifica el sistema de E/S con buffer. Un puntero a un archivo es un puntero a una información que define varias cosas sobre él, incluyendo el nombre, el estado y la posición actual del archivo. En esencia identifica un archivo especifico y utiliza la secuencia asociada para dirigir el funcionamiento de las funciones de E/S con buffer. 10

11 El puntero a un archivo. Un puntero a un archivo es una variable de tipo puntero al tipo FILE que se define en "stdio.h". Un programa necesita utilizar punteros a archivos para leer o escribir en los mismos. Para obtener una variable de este tipo se utiliza una secuencia como esta: FILE *archivo; typedef struct { } FILE; int _cnt; char * _ptr; char * _base; int _bufsiz; int _flag; int _file; char * _name_to_remove; int _fillsize; 11

12 Apertura de un archivo La función fopen() abre una secuencia para que pueda ser utilizada y la asocia a un archivo. Su prototipo es: FILE *fopen (const char nombre_archivo, const char modo); Donde nombre_archivo es un puntero a una cadena de caracteres que representan un nombre valido del archivo y puede incluir una especificación del directorio. La cadena a la que apunta modo determina como se abre el archivo. 12

13 Modos de apertura de un archivo Modo r w a rb wb ab Significado Abre un archivo de texto para lectura Crea un archivo de texto para escritura Abre un archivo de texto para añadir. Abre un archivo binario para lectura Crea un archivo binario para escritura Abre un archivo para añadir r+ Abre un archivo de texto para lectura / escritura w+ Crea un archivo de texto para lectura / escritura a+ Añade o crea un archivo de texto para lectura / escritura rb+ wb+ ab+ Abre un archivo binario para lectura / escritura Crea un archivo binario para lectura / escritura Añade o crea un archivo binario para lectura / escritura 13

14 Abrir un archivo - fopen() La función fopen() devuelve un puntero a archivo. Un programa nunca debe alterar el valor de ese puntero. Si se produce un error cuando se esta intentando abrir un archivo, fopen() devuelve un puntero nulo (NULL). Se puede abrir un archivo bien en modo texto o binario. En la mayoría de las implementaciones, en modo texto, la secuencias de retorno de carro / salto de línea se convierten a caracteres de salto de línea en lectura. 14

15 Abrir un archivo - fopen() En la escritura, ocurre lo contrario: los caracteres de salto de línea se convierten en salto de línea. Estas conversiones no ocurren en archivos binarios. La macro NULL está definida en "stdio.h". La función fopen() detecta cualquier error al abrir un archivo: como por ejemplo disco lleno o protegido contra escritura antes de comenzar a escribir en él. Si se usa fopen() para abrir un archivo para escritura, entonces cualquier archivo existente con el mismo nombre se borrará y se crea uno nuevo. 15

16 Abrir un archivo - fopen() Si se quiere añadir al final del archivo entonces debe usar el modo a. Si se usa a y no existe el archivo, se devolverá un error. La apertura de un archivo para las operaciones de lectura requiere que exista el archivo. Si no existe, fopen() devolverá un error. "+" abre un archivo para las operaciones de leer / escribir, el sistema operativo no lo borrará si existe; sin embargo, si no existe, el sistema operativo lo creará. 16

17 Cierre de un archivo - fclose() La función fclose() cierra una secuencia que fue abierta mediante una llamada a fopen(). Escribe toda la información que todavía se encuentre en el buffer en el disco y realiza un cierre formal del archivo a nivel del sistema operativo. Un error en el cierre de una secuencia puede generar todo tipo de problemas, incluyendo la pérdida de datos, destrucción de archivos y posibles errores intermitentes en el programa. 17

18 Cierre de un archivo. int fclose(file *F); Donde F es el puntero al archivo devuelto por la llamada a fopen(). Si se devuelve un valor cero significa que la operación de cierre ha tenido éxito. Generalmente, esta función solo falla cuando un disco se ha retirado antes de tiempo o cuando no queda espacio libre en el mismo. 18

19 Manejo de archivos en C (Modo texto) Para introducir u obtener datos en modo texto de un archivo tenemos las siguientes cuatro funciones: fprintf() fscanf() fgets() fputs() Estas funciones se comportan exactamente como prinft() y scanf(), gets() y puts() excepto que operan sobre archivo. Sus prototipos son: int fprintf(file *F, const char *cadena_de_control,...); int fscanf(file *F, const char *cadena_de_control,...); char *fputs(char *str, FILE *F); char *fgets(char *str, int long, FILE *F); 19

20 Manejo de archivos en C (Modo texto) El operar con los archivos en modo texto facilita la comprensión de los archivos por cualquier usuario que logre abrir el archivo con otra aplicación que permita leer el texto claro. Desgraciadamente esta es la forma más compleja de almacenar registros e información así como recuperarla por parte de aplicaciones profesionales, por ello no es recomendable trabajar solo con el modo texto. El modo binario permite un almacenamiento mucho más seguro, fiable y fácil de manejar (si se diseña correctamente la aplicación). 20

21 Manejo de archivos en C (Modo binario) Para introducir u obtener datos en modo binario de un archivo tenemos las siguientes funciones: fread() fwrite() Sus prototipos son: size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * archivo); size_t fwrite(void *ptr, size_t tamano, size_t count, FILE * archivo); 21

22 Manejo de archivos en C (Modo binario) fread() Esta función lee un bloque de una "stream" de datos. Efectúa la lectura de un arreglo de elementos "count", cada uno de los cuales tiene un tamaño definido por "size". Luego los guarda en el bloque de memoria especificado por "ptr". El indicador de posición de la cadena de caracteres avanza hasta leer la totalidad de bytes. Si esto es exitoso la cantidad de bytes leídos es (size*count). 22

23 Manejo de archivos en C (Modo binario) size_t fread ( void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * archivo); ptr: Puntero a un bloque de memoria con un tamaño mínimo de (size*count) bytes. size: Tamaño en bytes de cada elemento (de los que se van a leer). count : Número de elementos, los cuales tienen un tamaño "size". archivo: Puntero a FILE, que especifica el archivo de entrada. 23

24 Manejo de archivos en C (Modo binario) fwrite() Esta función está pensada para trabajar con registros de longitud constante y forma pareja con fread. Es capaz de escribir hacia un fichero uno o varios registros de la misma longitud almacenados a partir de una dirección de memoria determinada. El valor de retorno es el número de registros escritos, no el número de bytes. Los parámetros son: un puntero a la zona de memoria de donde se obtendrán los datos a escribir, el tamaño de cada registro, el número de registros a escribir y un puntero FILE del fichero al que se hará la escritura. size_t fwrite(void *ptr, size_t tamano, size_t count, FILE * archivo); 24

25 Manejo de archivos en C (Manejo del desplazamiento sobre el archivo) fseek() Esta función está sitúa el puntero (cursor) de un archivo en una posición aleatoria. int fseek(file *archivo, long offset, int origen); archivo es un puntero a la estructura del archivo offset es un entero largo que especifica el número de bytes de origen, donde se colocará el cursor. origen es un número entero que especifica la posición de origen. Puede ser: SEEK_SET: El origen es el comienzo del archivo SEEK_CUR: El origen es la posición actual SEEK_END: El origen es el final del archivo 25

26 Ejemplo Registro de empleados Problema Escribe un programa en C que solicite los datos de 10 empleados y los almacene en un archivo plano ( empleados.txt ). Los datos que deberán solicitarse para cada empleado, son los siguientes: Observación: Deberá utilizar estructuras Dónde: #empleado (entero). Nombre del empleado (cadena de máximo 45 caracteres). Departamento (cadena de máximo 45 caracteres). Salario (real). Domicilio (cadena de máximo 100 caracteres). 26

27 Solución (Estructura) //Definición de la estructura typedef struct { int no_empleado; char nombre[45]; char departamento[45]; float salario; char direccion[100]; }empleado; 27

28 Solución (Prototipos de las funciones) //DECLARACIÓN DE FUNCIONES /*Procedimiento para capturar por medio de la entrada estandar los empleados (Recibe la referencia al arreglo de empleados)*/ void CapturaEmpleados(empleado *lista); /*Procedimiento para mostrar en la salida estandar los empleados (Recibe la referencia al arreglo de empleados)*/ void ImprimeEmpleados(empleado *lista); /*Procedimiento para guardar en un archivo de texto a los empleados (Recibe la referencia al arreglo de empleados y la ruta del archivo a escribir)*/ void GuardaEmpleadosTexto(empleado *lista, char* ruta_escribir); /*Procedimiento para leer de un archivo de texto a los empleados (Recibe la referencia al arreglo de empleados y la ruta del archivo a leer)*/ void LeeEmpleadosTexto(empleado *lista, char* ruta_leer); /*Procedimiento para guardar en un archivo de binario a los empleados (Recibe la referencia al arreglo de empleados y la ruta del archivo a escribir)*/ void GuardaEmpleadosBinario(empleado *lista, char* ruta_escribir); /*Procedimiento para leer de un archivo binario a los empleados (Recibe la referencia al arreglo de empleados y la ruta del archivo a leer)*/ void LeeEmpleadosBinario(empleado *lista, char* ruta_leer); 28

29 Solución (Programa principal) //PROGRAMA PRINCIPAL int main(void) { //Arreglo de NUM_EMP estructuras empleado empleado lista[num_emp]; //Solicitar los NUM_EMP empleados CapturaEmpleados(lista); //Mostrar en salida estandar la lista de empleados ImprimeEmpleados(lista); //Guarda los empleados en un archivo de texto GuardaEmpleadosTexto(lista,"empleados.txt"); //Guarda los empleados en un archivo binario GuardaEmpleadosBinario(lista,"empleados.dat"); //Recupera y muestra los empleados del archivo en modo texto (*Comprobación) LeeEmpleadosTexto(lista,"empleados.txt"); printf("\n\n*empleados recuperados del archivo \"empleados.txt\"\n\n*"); ImprimeEmpleados(lista); //Recupera y muestra los empleados del archivo en modo binario (*Comprobación) LeeEmpleadosBinario(lista,"empleados.dat"); printf("\n\n*empleados recuperados del archivo \"empleados.dat\"\n\n*"); ImprimeEmpleados(lista); return 0; } 29

30 Solución (Capturar empleados) /* void CapturaEmpleados(empleado *lista); Descripción: Procedimiento para capturar por medio de la entrada estandar los empleados Recibe: empleado *lista (Referencia al arreglo de empleados) Devuelve: Observaciones: Si la esctructura empleado se modifica, también se modificará esta función */ void CapturaEmpleados(empleado *lista) { int i; for(i=0;i<num_emp;i++) { printf("\n\n\nempleado %d de la lista",i+1); printf("\nintroduce el número de empleado: "); scanf("%d",&lista[i].no_empleado); printf("\nintroduce el nombre de empleado: "); scanf("%s",&lista[i].nombre); printf("\nintroduce el departamento del empleado: "); scanf("%s",&lista[i].departamento); printf("\nintroduce el salario de empleado: "); scanf("%f",&lista[i].salario); printf("\nintroduce la dirección del empleado: "); scanf("%s",&lista[i].direccion); } } 30

31 Solución (Mostrar empleados) /* void ImprimeEmpleados(empleado *lista); Descripción: Procedimiento para mostrar en la salida estandar los empleados Recibe: empleado *lista (Referencia al arreglo de empleados) Devuelve: Observaciones: Si la esctructura empleado se modifica, también se modificará esta función */ void ImprimeEmpleados(empleado *lista) { int i; for(i=0;i<num_emp;i++) { printf("\n\n\nempleado #%d",lista[i].no_empleado); printf("\nnombre: %s",lista[i].nombre); printf("\ndepartamento: %s",lista[i].departamento); printf("\nsalario: %.2f",lista[i].salario); printf("\ndirección: %s",lista[i].direccion); } } 31

32 Solución (Guardar empleados *Modo texto) /* void GuardaEmpleadosTexto(empleado *lista, char* ruta_escribir); Descripción: Procedimiento para guardar en un archivo de texto a los empleados Recibe: empleado *lista (Referencia al arreglo de empleados), char *ruta(cadena con la ruta del archivo a escribir) Devuelve: Observaciones: Si la estructura empleado se modifica, también se modificará esta función, el archivo a escribir se maneja en modo texto. */ void GuardaEmpleadosTexto(empleado *lista, char* ruta_escribir) { int i; FILE *archivo; archivo=fopen(ruta_escribir,"w"); for(i=0;i<num_emp;i++) { fprintf(archivo,"\n\nempleado %d de la lista",i+1); fprintf(archivo,"\nnúmero de empleado: %d",lista[i].no_empleado); fprintf(archivo,"\nnombre de empleado: %s",lista[i].nombre); fprintf(archivo,"\ndepartamento del empleado: %s",lista[i].departamento); fprintf(archivo,"\nsalario de empleado: %f",lista[i].salario); fprintf(archivo,"\ndirección del empleado: %s",lista[i].direccion); } } fclose(archivo); 32

33 Solución (Recuperar empleados *Modo texto) /* void LeeEmpleadosTexto(empleado *lista, char* ruta_escribir); Descripción: Procedimiento para leer de un archivo de texto a los empleados Recibe: empleado *lista (Referencia al arreglo de empleados), char *ruta(cadena con la ruta del archivo a escribir) Devuelve: Observaciones: Si la esctructura empleado se modifica, o si se cambia la la manera de guardar a los empleados, también se modificará esta función, el archivo a escribir se maneja en modo texto. */ void LeeEmpleadosTexto(empleado *lista, char* ruta_escribir) { int i,n; FILE *archivo; archivo=fopen(ruta_escribir,"r"); for(i=0;i<num_emp;i++) { fscanf(archivo,"\n\nempleado %d de la lista",&n); fscanf(archivo,"\nnúmero de empleado: %d",&lista[i].no_empleado); fscanf(archivo,"\nnombre de empleado: %s",&lista[i].nombre); fscanf(archivo,"\ndepartamento del empleado: %s",&lista[i].departamento); fscanf(archivo,"\nsalario de empleado: %f",&lista[i].salario); fscanf(archivo,"\ndirección del empleado: %s",&lista[i].direccion); } fclose(archivo); } 33

34 Solución (Guardar empleados *Modo binario) /* void GuardaEmpleadosBinario(empleado *lista, char* ruta_escribir); Descripción: Procedimiento para guardar en un archivo binario a los empleados Recibe: empleado *lista (Referencia al arreglo de empleados), char *ruta(cadena con la ruta del archivo a escribir) Devuelve: Observaciones: */ void GuardaEmpleadosBinario(empleado *lista, char* ruta_escribir) { int i; FILE *archivo; archivo=fopen(ruta_escribir,"wb"); fseek(archivo,0,seek_set); fwrite(lista,sizeof(empleado),num_emp,archivo); fclose(archivo); } 34

35 Solución (Recuperar empleados *Modo binario) /* void LeeEmpleadosBinario(empleado *lista, char* ruta_escribir); Descripción: Procedimiento para leer de un archivo binario a los empleados Recibe: empleado *lista (Referencia al arreglo de empleados), char *ruta(cadena con la ruta del archivo a escribir) Devuelve: Observaciones: Si la esctructura empleado se modifica, también se modificará esta función, el archivo a escribir se maneja en modo binario. */ void LeeEmpleadosBinario(empleado *lista, char* ruta_escribir) { int i,n; FILE *archivo; archivo=fopen(ruta_escribir,"rb"); fread(lista,sizeof(empleado),num_emp,archivo); fclose(archivo); } 35

36 Ejercicios 03: Programa con archivos (Gestión de empleados) Problema Modifica el programa del ejemplo para que el programa pueda realizar, altas, bajas y cambios de los empleados, además de los respaldos en modo texto y binario según el usuario lo solicite. Crear un menú para operar con el programa. El programa deberá de ser capaz de salir y almacenar la lista de empleados para que al iniciar nuevamente mantenga la información de ellos. Observaciones 1. El número máximo de empleados a gestionar es de Construir un código modular (no todo en el main) y debidamente documentado. 3. Entregar un reporte con las pruebas (capturas de pantalla y explicaciones de cada prueba). 4. El reporte es individual y tiene portada, índice y encabezados de pagina con número de pagina, titulo y nombre del alumno. 5. Enviar vía Web en un archivo comprimido (ZIP, RAR o TAR), código y reporte. *Se entregará antes del día Viernes 26 de Agosto de 2016 (23:59:59 hora limite). 36