Beskrivelse og intern presentasjon av filer

Filene er forskjellige fra hverandre. Alle filer som er lagret på datamaskinen har spesielle attributter, dvs. spesielle måter å beskrive på, som gjør det mulig å skille en fil fra en annen: 1) navn; størrelse 2; 3) dato og klokkeslett; 4) ikon.

Hver fil har et navn - navnet på filen. Navnet på filen beskriver innholdet eller foreslår hva den kan brukes til. Navnet tildeles filen når den opprettes. Dette gjelder alle filer.

Hver fil har en fysisk størrelse. Filen tar opp en viss mengde datamaskinminne og en viss mengde diskplass.

På det tidspunktet filen opprettes, skriver operativsystemet den ut med dato og klokkeslett for opprettelsen. Dette lar deg sortere filer etter dato og klokkeslett og dermed sette ting i orden på datamaskinen. Datoen og klokkeslettet da filen ble oppdatert eller endret er også notert.

Hver fil er av en bestemt type, nært knyttet til filikonet vi ser. Filtypen avhenger av innholdet. Hvert program tildeler en bestemt type og et passende ikon til det opprettede dokumentet.

Filstørrelsen måles i byte, akkurat som mengden minne.

Filstørrelsen kan være 0 byte, noe som betyr at filen eksisterer, men ikke inneholder noe. S Maksimal filstørrelse er 4 GB. Men slike enorme filer er svært sjeldne.

Den innebygde dataklokken er spesielt nødvendig for å tilordne klokkeslett og dato for opprettelsen av filer. Dette forklarer hvor viktig det er å stille denne klokken riktig. Det finnes også tilleggsattributter for å beskrive filer, for eksempel systemfiler, skjulte filer, skrivebeskyttede filer, arkivfiler, etc. Operativsystemet vil finne ut av det på egen hånd.

Hver fil har en unik indeks. Indeksen inneholder informasjonen som enhver prosess trenger for å få tilgang til filen. Behandler tilgangsfiler ved å bruke et veldefinert sett med systemanrop og identifiserer filen med en streng med tegn som fungerer som filnavnet. Hvert utmerkede navn identifiserer en fil unikt, så kjernen oversetter det navnet til en indeks for filen. Indeksen inkluderer en adressetabell for plasseringen av filinformasjonen på disken. Siden hver blokk på disk adresseres av sitt eget nummer, lagrer denne tabellen en samling diskblokknumre. For fleksibilitet legger kjernen til biter til en fil, slik at filens informasjon kan spres over hele filsystemet. Men dette oppsettet kompliserer oppgaven med å finne data. Adressetabellen inneholder en liste over blokknumre som inneholder informasjon som tilhører filen, men enkle beregninger viser at den lineære listen over filblokker i indeksen er vanskelig å administrere. For at den lille indeksstrukturen skal romme store filer, er diskblokkadressetabellen justert med strukturen.

Tekst og binære filer

Filer lar brukeren lese store mengder data direkte fra disken uten å skrive det inn fra tastaturet. Det er to hovedtyper av filer: tekst og binær.

Tekst filer som består av alle tegn kalles. De er organisert i linjer, som hver slutter med " slutten av linjen". Slutten av selve filen er indikert med symbolet " slutten av filen"... Når du skriver informasjon til en tekstfil, som kan vises med et hvilket som helst tekstredigeringsprogram, konverteres alle data til en tegntype og lagres i tegnform.

I binær NS filer informasjon leses og skrives i form av blokker av en viss størrelse, der data av enhver art og struktur kan lagres.

For å jobbe med filer brukes spesielle datatyper, kalt bekker. Ifstream-strømmen brukes til å arbeide med filer i lesemodus, og ifstream i skrivemodus. Ifstream-strømmen brukes til å jobbe med filer i både skrive- og lesemodus.

I C++-programmer, når du arbeider med tekstfiler, må du inkludere ifstream- og iostream-bibliotekene.

For å skrive data til en tekstfil, må du: 1) beskriv en type variabel av strømmen åpen; 3) ut informasjon til en fil; 4) sørg for å lukke filen.

For å lese data fra en tekstfil, må du:

1) beskriv en type variabel ifstream; 2) åpne filen ved å bruke funksjonen åpen; 3) les informasjon fra filen; når du leser hver del av data, er det nødvendig å sjekke om slutten av filen er nådd; 4) lukk filen.

Det skal bemerkes at i alle eksemplene som er vurdert ovenfor, åpner fopen ()-funksjonen i "r" og "w" modus en tekstfil for henholdsvis lesing og skriving. Dette betyr at enkelte tekstformateringstegn, for eksempel vognretur '\ r', ikke kan leses som separate tegn, uansett hvordan de finnes i filen, men de er der. Dette er en funksjon i tekstmodusen til filen. For mer "fint" arbeid med innholdet i filer, er det en binær modus, som representerer innholdet i filen som en sekvens av bytes, hvor alle mulige kontrollkoder kun er tall. Det er i denne modusen det er mulig å fjerne eller legge til kontrolltegn som ikke er tilgjengelige i tekstmodus. For å åpne en fil i binær modus, brukes funksjonen fopen () også med den siste parameteren lik henholdsvis "rb" og "wb", for lesing og skriving.

En binær fil er en hvilken som helst fil på datamaskinen din. All informasjon på datamaskinen og relaterte medier er registrert i biter (derav navnet). Men til sammenligning kan en tekstfil leses i leserne som tilsvarer utvidelsen (de enkleste - selv i Notisblokk), men den kjørbare filen kan ikke. Og selv om en txt-fil faktisk er den samme binære filen, når de snakker om problemet med å åpne innholdet i binære filer, mener de kjørbare filer, så vel som komprimerte data.

Du vil trenge

• - Hex Edit-program.

Bruksanvisning

Spesielt for slike tilfeller er det plater med variantdel.

Beskrivelse av en post med en variantdel

I var-delen plate med variantdel beskriv som følger:

var<имя_записи>: ta opp<поле1>: <тип1>; [<поле2>: <тип2>;] [...] sak<поле_переключатель>: <тип>av<варианты1>: (<поле3>: <тип3>; <поле4>: <тип4>; ...); <варианты2>: (<поле5>: <тип5>; <поле6>: <тип6>; ...); [...] slutt;

Ikke-variant del notasjon (før bokstaven nøkkelord) følger de samme reglene som vanlig notasjon. Generelt sett kan den ikke-variante delen være helt fraværende.

Variant del begynner med den reserverte ordbokstaven, hvoretter postens felt angis, som senere vil tjene som en bryter. Som med en vanlig saksuttalelse, må bryteren tilhøre en av oppregnede typer data (se forelesning 3). Listen over valg kan være en konstant, et område eller foreningen av flere konstanter eller områder. Settet med felter som må inkluderes i poststrukturen, hvis det tilsvarende alternativet er utført, er vedlagt i parentes.

Eksempel... For å beskrive innholdet i biblioteket trengs følgende informasjon:

Kolonnene "Tittel" og "Utgiver" er felles for alle tre alternativene, og resten av feltene avhenger av type trykt utgave. For å implementere denne strukturen vil vi bruke oppføring med variantdel:

type biblio = postnavn, utgiver: streng; kasuselement: char av "b": (forfatter: streng; år: 0..2004); "n": (data: dato); "m": (år: 1700..2004; måned: 1..12; tall: heltall); slutt;

Avhengig av verdien til varefeltet, vil posten inneholde enten 4, 5 eller 6 felt.

Mekanismen for å bruke en plate med en variantdel

Antall byte tildelt av kompilatoren for plate med variantdel, bestemmes av dens "lengste" variant. Kortere sett med felt fra andre varianter tar bare opp en brøkdel av det tildelte minnet.

I eksemplet ovenfor er det "lengste" alternativet "b": det krever 23 byte (21 byte for en streng og 2 byte for et heltall). For alternativene "n" og "m" kreves henholdsvis 4 og 5 byte (se tabell).

Binære filer

Binære filer lagrer informasjon i den formen den presenteres i datamaskinens minne, og er derfor upraktisk for mennesker. Når du ser på en slik fil, er det umulig å forstå hva som står i den; den kan ikke opprettes eller korrigeres manuelt - i noen tekstredigerer - osv. Imidlertid kompenseres alle disse ulempene av hastigheten på arbeidet med data.

I tillegg hører tekstfiler til strukturer sekvensiell tilgang, og binær - direkte. Dette betyr at du når som helst kan referere til hvem som helst, ikke bare det gjeldende elementet.

Arbeide med binære filer

All informasjon lagres i datamaskinen i form av 0 og 1, det vil si i binær form. Binære filer skiller seg fra tekstfiler bare i måten de jobber med dem på. For eksempel, hvis vi skriver tallet "4" til en tekstfil, skrives det som et tegn, og det trengs en byte for å lagre det. Følgelig vil filstørrelsen være lik én byte. Tekstfilen som inneholder oppføringen "145687" vil være seks byte stor.

Hvis vi skriver heltallet 145687 inn i en binær fil, vil den ha en størrelse på fire byte, siden dette er nøyaktig hvor mye som trengs for å lagre data av typen int. Det vil si at binærfiler er mer kompakte og i noen tilfeller lettere å behandle.

Skrive standard datatyper til binære filer

For å åpne en binær fil må du sette tilgangsmodusen til ios :: binær (i noen C++ kompilatorer - ios :: bin).

For å lage en utdatafil, lag et objekt:

ofstream outBinFile ("out.bin", ios :: ut | ios :: binær);

/* opprettelse av klasseobjekter av strømmen ute. bin

hvis (! ut_f і 1) // standard sjekk

Data skrives ved hjelp av skrive()-metoden, som har to parametere: den første er en peker til begynnelsen (startadressen) til dataene som skrives, den andre er antall byte som skal skrives. I dette tilfellet må pekeren eksplisitt konverteres til char-typen.

Eksempel 1. Skriv variabler av ulike typer til en binær fil:

ofstream outBinFile ("test.bin", ios :: ut I

ios:: binær); / ^ lag et klasseobjekt av strømmen og prøver å koble den til filen test. bin i binær skrivemodus * /

int a - 145687; // erklære en heltallsvariabel en

outBinFi le. skriv ((char *) & a, størrelse på (a)); / ^ skriv til filen

variabel en som en strøm av byte, det vil si å skrive til en fil den interne representasjonen av en heltallsvariabel a * / float x - 123,25; // reell variabeldeklarasjon NS

outBinFile .write ((char *) & x, sizeof (x)); / ^ skriv til filen

variabel NS som en strøm av bytes, det vil si å skrive til en fil med den interne representasjonen av en heltallsvariabel x * /

// definer en symbolsk variabel med og initialisere den med symbolet g outBinFile.write ((char *) & c, sizeof (c));

// skriv et symbol g å lagre

outBinFile.close (); returner 0;

Hvis du åpner innholdet i test .bin-filen med et tekstredigeringsprogram, vil det se slik ut:

og filstørrelsen er 9 byte.

Lese standard datatyper fra binære filer

For å åpne en eksisterende binær fil for lesing, må du opprette et objekt:

ifstream inpBinFile ("inp.bin", ios :: i I ios :: binær);

/* vi bruker en disjunksjon av flagg, noe som indikerer at filen er åpnet for lesing i binær form * /

if (! inpBinFile)

cout For å lese data, bruk read () funksjonen, som har parametere som ligner på skrive () funksjonen.

#include bruker navneområde std; int main ()

ifstream inpBinFile ("test.bin", ios :: i I

ios:: binær); / / åpne filen for lesing i binær form

int a; flyte x; char med = "g";

inpBinFile.read ((char *) & a, sizeof (a));

// les en heltallsvariabel inpBinFile.read ((char *) & x, sizeof (x));

// les en reell variabel inpBinFile.read ((char *) & c, sizeof (c));

// les en symbolsk variabel

inpBinFile.close (); cout

Resultatet av programmet:

a = 145687 x = 123,25 c = g

Merk at ingen informasjonskonvertering skjer når du bruker skrive- og lesefunksjonene. Den interne representasjonen av dataene skrives til og leses inn i filen. Derfor ga de to foregående programmene riktig resultat.

Skrive og lese tilpassede datatyper til binære filer

I motsetning til tekstfiler, er det ikke forskjellig å jobbe med tilpassede datatyper ved å bruke binære filer fra standard datatyper. Metodene skrive () og lese () brukes på lignende måte. Programmereren trenger bare å angi adressen til minneområdet som skal skrives og antall byte som skal skrives, tatt i betraktning at ingen datakonvertering skjer, kun den interne representasjonen av informasjon skrives og leses.

Når du arbeider med binære filer, kan metodene seekg (), tellg (), seekp (), tellp () brukes.

Eksempel 3. Skriv et program som skriver informasjon om en gruppe turister til en binær fil.

fstream BinFile ("ankety.bin", ios :: i I ios :: ut | ios :: binær);

Anketa Gruppa =; for (int i = 0; i

BinFile.write ((char *) & Gruppa [i], sizeof (Anketa)); BinFile.close (); returner 0;

Eksempel 4. Filen "ankety.bin" inneholder data om en gruppe turister, det er nødvendig å lese dem og vise dem.

#include bruker navneområde std; struct Anketa (

røye navn; int alder;

strukturert datatype Anketa til skjermen * /

ostream og operatør

fstream BinFile ("ankety.bin", ios :: i | ios :: ut | ios :: binær); hvis (! BinFile)

for (int i = 0; i

// les umiddelbart alle bytene som er okkupert av typevariabelen Anketa BinFile.read ((char *) & Gruppa [i], sizeof (Anketa));

BinFile.close (); returner 0;

Resultatet av programmet:

Ivanov, 23 Sidorov, 21 Petrov, 22

Press hvilken som helst tast for å fortsette. ... ...

Utvikle dine egne klasser for arbeid med filer

Det er upraktisk å hele tiden bruke metodene skrive () og lese (), det er mye mer behagelig å kunne bruke ">"-operasjonene analogt med tekstfiler. La oss gi et eksempel på implementering av klassen vår for arbeid med binærfiler.

bruker navneområde std;

struct Anketa // erklære en struktur for lagring av informasjon

/ * overbelast innsettingsoperasjonen for å sende ut brukeren

strukturert datatype Anketa til skjermen * /

ostream og operatør

klasse utBinaryFile: offentlig av stream / ^ definerer vi klassen vår til å jobbe med utdatabinærfiler. Vi genererer den fra klassen for å jobbe med utdatafilstrømmer * /

/ * når du beskriver konstruktøren til den genererte klassen, ikke glem å kalle konstruktøren til basisklassen, og gi den de nødvendige parameterne * /

outBinaryFile (char * name): ofstream (navn, ios :: out I ios :: binær)

// overbelast de nødvendige operasjonene som klassemetoder outBinaryFile & operator

skriv ((char *) & chislo, sizeof (chislo)); return * dette;

outBinaryFile & operator

skriv ((char *) & ank, sizeof (ank)); return * dette;

klasse inpBinaryFile: public if stream / * vi definerer klassen vår for å jobbe med binære input. Vi genererer den fra klassen for å jobbe med inndatafilstrømmer * /

inpBinaryFile (char * navn): ifstream (navn, ios :: i I ios :: binær)

/ * kall opp basisklassekonstruktøren med de nødvendige parameterne,

nok for konstruktøren av den avledede klassen * /

// overbelast de nødvendige operasjonene

inpBinaryFile & operator >> (int & chislo)

les ((char *) & chislo, sizeof (chislo)); return * dette;

inpBinaryFile & operator >> (Anketa & ank)

les ((char *) & ank, sizeof (ank)); return * dette;

int a = 111, b = 112; outBinaryFile outFile ("dannye.bin");

// åpne filen for lesing

inpBinaryFile inpFile ("dannye.bin"); if (! inpFile)

for (int і = 0; i

inpFile >> a; // les spørreskjemaet fra filen

cout // og vis den på skjermen

inpFile >> anketa; cout

Resultatet av programmet:

Kolya 1990, 582-78-95.

Press hvilken som helst tast for å fortsette. ... ...

1. Er det mulig å bruke en operasjon i programmet?

ios :: inn I ios :: ut

• a) ja, i alle fall;
• b) ja, men bare når du arbeider med tekstfiler;
• c) nei i alle fall.
• 2. Angi riktig alternativ for å åpne en tekstfil for lesing:
  • a) ifstream inpF ("input.txt", ios :: in);
  • b) ifstream inpF ("input.txt", ios :: input);
  • c) ifstream inpF (ios: in, "input.txt").

H. Hva vil vises som et resultat av å utføre følgende kode?

inputFile.get (c);

neste - inputFile.peek ();

hvis (neste == EOF)

• a) innholdet i filen knyttet til inputFile-strømmen vil vises én gang;
• b) innholdet i filen knyttet til inputFile-strømmen vil vises på skjermen et uendelig antall ganger;
• c) ingenting vil vises på skjermen.
• 4. Hvor mange tegn er det i filen?
• 12 3 4 5 6
• a) 6;
• b) 7;
• klokken 11.
• 5. Hvilke metoder kan brukes for å bestemme slutten av filen?
• a) eof ();
• b) god ();
• c) begge disse metodene.
• 6. Hva er funksjonen getline () for?
• a) leser et ord fra en fil;
• b) leser hele innholdet i filen;
• c) leser en linje fra en fil.
• 7. For å skrive/lese egendefinerte datatyper til en fil, må du:
  • a) overbelaste operasjonene ">>" og "
  • b) skriving og lesing av tilpassede datatyper er tilgjengelige uten ytterligere handlinger;
  • c) skriving og lesing av brukerdefinerte datatyper til en fil er ikke mulig.
• 8. Hvilke funksjoner brukes for å skrive / lese informasjon i binær form?
• a) printf / scanf;
• b) skrive / lese;
• c) sette / få.

• 1. Skriv et program som skriver bokstaver i det engelske alfabetet til en fil.
• 2. Filen input.txt inneholder informasjon fra flere tekstlinjer. Vis innholdet i denne filen på skjermen, tell antall linjer i filen.
• 3. Disken inneholder filen result.txt med resultatene av kjemiske eksperimenter. Skriv et program som lager en kopi av denne filen med navnet copy_resylt.txt.
• 4. Skriv inn filnavnet ved hjelp av tastaturet. Slett alle partallslinjer i den angitte filen.
• 5. Skriv et program som i en tekstfil erstatter alle små bokstaver med store bokstaver, og omvendt.
• 6. Kildetekstfilen inneholder tall atskilt med mellomrom. Generer to nye filer: den første skal bare inneholde partall, og den andre - oddetall.
• 7. Reelle tall skrives til filen. Skriv et program som forkaster brøkdelen av disse tallene og skriver dem til en ny fil.
• 8. Tekstfilen inneholder informasjon om flyselskapets flyvninger. Velg fra disse dataene flyreiser med avgang på ettermiddagen og vis dem på skjermen.
• 9. Overbelastningsoperatører >> og
• 10. Skriv din egen klasse for arbeid med binære filer.
• 11. Skriv en liste med 10 klassemedlemmer til en tekstfil og en binær fil. Sammenlign disse filene. Forklar forskjellen.
• 12. Utvikle en klasse som skriver informasjon om biler til en fil (produksjonsår, merke, farge osv.) til en tekstfil. I dette tilfellet erstattes hvert informasjonssymbol med sin egen ABO 1-kode. Vis den resulterende filen på skjermen.

Kontrollspørsmål

• 1. Hvilke klasser brukes til å jobbe med filstrømmer?
• 2. Hvilke tilgangsmoduser kan brukes når du arbeider med filer? Gi eksempler.
• 3. Hvilken metode brukes for å åpne filen? Gi eksempler.
• 4. Hvilke operasjoner er tilgjengelige for å jobbe med filer? Hvilke funksjoner er det for disse operasjonene?
• 5. Hvilke metoder lar deg bestemme slutten av filen når du leser informasjon fra den? Hva er forskjellen mellom disse metodene? Gi eksempler.
• 6. Hvordan kan du lese variabler av standard datatyper fra tekstfiler?
• 7. Kan brukerdefinerte datatypevariabler leses fra tekstfiler?
• 8. Hvilke funksjoner er ment for tilfeldig lesing av informasjon fra en fil? Gi eksempler.
• 9. Hva er funksjonene til binærfiler? Hva er fordelene med å bruke slike filer?
• 10. Hvilke funksjoner kan brukes til å skrive / lese informasjon til binære filer?
• 11. Hvordan lese variabler av standard datatyper fra en binær fil?
• 12. Hvilke hensyn bør du vurdere når du leser tilpassede datatyper fra binære filer?

• "Ivanov", 23), ("Sidorov", 21),

Mange har ofte et spørsmål om hvordan man åpner en binær fil. Dette dokumentet er enhver fil som er plassert på en personlig datamaskin. Alle data som er på datamaskiner og medier knyttet til det, blir vanligvis registrert i biter. Det er fra dette ordet navnet kommer fra. Hvis du gir en enkel tekstfil som sammenligning, vil det ikke være noen problemer med å lese den. For å gjøre dette er det nok å ha en vanlig editor på datamaskinen, selv en notisblokk vil gjøre det. For å åpne en binær fil, kan du ikke gjøre med en enkel notisblokk. Og hvis vi snakker om det faktum at informasjonen til tekstfiler er kryptert med de samme bitene, så mener de vanligvis kjørbare dokumenter når de snakker om å lese binære filer.

Instruksjoner for handling

Først må du installere et programvareverktøy kalt HexEditor på din personlige datamaskins harddisk, som er en enkel editor for binære filer. Etter installasjonen skal programmet åpnes ved å dobbeltklikke på ikonet. Dette verktøyet lar deg lese en binær fil i ekte modus. I dette tilfellet kan du endre dataene i filen, legge til din egen informasjon osv. For å kunne jobbe i denne editoren og modifisere den binære filen, må du ha minst kunnskap innen dette aktivitetsfeltet.

For det andre må du gjøre deg kjent med hovedvinduet som ikke skiller seg mye fra vinduet til den vanlige editoren. De samme knappene, samme meny, dokumenttekst, bokmerker og statuslinjer. Du kan åpne filen av interesse gjennom Fil-fanen eller gjennom en spesiell knapp i programmet. Etter det vil du kunne se den kjørbare filen, som vises i form av tall og bokstaver. Ikke forveksle symbolene som en binær fil er representert med, og de som en vanlig editor har. I tilfelle det blir tatt en beslutning om å slette eller endre noen del av dokumentet, skal det forstås at enhver del av det vil forsvinne eller endres.

For det tredje, ved å bruke programmet, kan du prøve å endre hvilken som helst del av dokumentet. Som nevnt tidligere, viser verktøyet filen på en måte som forbedrer hvordan du finner den delen av dokumentet du leter etter. I tillegg har programmet en ganske fleksibel setting. Med dens hjelp kan du endre den grafiske visningen av binærkoden som binærfilen har. I tilfelle feil data legges inn i en del av filen, kan den senere enten slutte å fungere helt, eller den vil ikke begynne å fungere helt riktig. I alle fall vil inntasting av slike data føre til endringer både i operativsystemet og direkte i selve den personlige datamaskinen.

For det fjerde, etter å ha endret, slettet eller lagt til visse data i filen, bør du lagre resultatet av arbeidet ditt. I tilfelle du ikke har tilstrekkelig erfaring med å redigere filer, bør du være forberedt på ikke helt hyggelige konsekvenser. Et dokument kan for eksempel slutte å fungere etter at dataene er endret. Inntil du begynner å forstå dette problemet godt, vil mange kopier av filer bli ødelagt. Hvis du ikke er sikker på dine evner, bør du ikke endre dataene selv, spesielt i situasjoner der du trenger å fikse den binære filen.