Unidad 7 Manejo de Archivos Copyright 2005 Objetivos

Unidad 7 Manejo de Archivos Copyright © 2005

Objetivos del Aprendizaje • Identificar diferentes áreas en la resolución de problemas que requieren leer o escribir datos en dispositivos de almacenamiento secundario. • Aprender a manejar los archivos de datos que ofrece C. • Discutir el método de manejar archivos secuenciales (stream oriented files) en C. • Listar y hacer uso de diversas funciones de librería que permiten crear, leer y escribir archivos en disco. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Almacenar Datos en Dispositivos Secundarios • Algunas aplicaciones requieren que los datos estén disponibles para varias ejecuciones del programa. • Ejemplos de aplicaciones: - Datos de los empleados, requeridos por las aplicaciones de nómina de pagos. - Datos de las cuentas de los clientes en sistemas bancarios. • A menos que sean explícitamente almacenados en dispositivos de almacenamiento secundario, los datos mantenidos en variables se pierde una vez que el programa termina. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Manejo de Archivos de Datos en C • Los datos mantenidos en almacenamiento secundario son permanentes a menos que sean eliminados por el usuario • Los datos se almacenan en forma de archivos de datos. • C ofrece un conjunto grande de funciones de librería para crear y utilizar archivos de datos. • Muchos lenguajes de programación clasifican los archivos en: - Archivos Secuenciales. - Archivos de Acceso Directo o Acceso Aleatorio. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Manejo de Archivos de Datos en C. . . 2 • C ofrece dos tipos diferentes de archivos de datos - Archivos secuenciales o archivos estándar (Stream Oriented Data Files). - Archivos de datos orientados al sistema o archivos de bajo nivel. • Los archivos secuenciales son más fáciles de programar y manejar. • Los archivos secuenciales se dividen en dos categorías: - Archivos de texto. - Archivos de datos sin formato. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Archivos Secuenciales • Archivos de texto: - Consisten de una secuencia de caracteres. - Pueden ser un carácter, una cadena de caracteres o números. - Varias funciones de librería están disponibles para crear, leer y escribir archivos en disco. • Archivos de datos sin formato: - Los datos están organizados en bloques de bytes contiguos. - Se pueden usar para representar estructuras de datos más complejas tales como arreglos, estructuras, etc. - Existen funciones de librerías específicas para transferir estructuras de datos completas. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Crear un Área de Buffer • Se debe de crear un área de buffer para trabajar con archivos secuenciales. • El área de buffer es el espacio en memoria que será utilizado para transferir los datos desde la memoria al dispositivo de almacenamiento secundario y viceversa. FILE *ptr; • FILE es un tipo de estructura especial que permite la definición de un área de buffer. • ptr es un puntero que apunta al inicio del área de buffer, se denomina puntero a cadena (stream pointer). • La palabra FILE se escribe en mayúsculas. • La estructura FILE está definida en la librería stdio. h por lo que debe incluirse la librería explicitamente en el código. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Abrir y Cerrar Archivos • Un archivo de datos en C debe ser abierto antes de que pueda ser procesado (incluso creado). • Al abrir un archivo se crea una asociación entre el nombre del archivo y el área de buffer. • Cuando se abre un archivo se especifica su uso. • Los archivos pueden ser: - Read only (sólo para lectura). - Write only (sólo para escritura). - Read/write (lectura y escritura). ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Abrir y Cerrar Archivos. . . 2 Existe una función de librería para abrir archivos: ptr = fopen(file-name, file-type); Donde: file-name: Debe seguir las reglas para crear nombres de archivos en los sistemas operativos específicos. file-type: Cadena de caracteres que especifica cómo puede ser usado el archivo. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Especificaciones de Tipo de Archivo Significado “r” Abrir un archivo existente, en modo de sólo lectura “w” Abrir un nuevo archivo sólo para escritura. Si el archivo existe, se borra y se crea un nuevo archivo “a” Abrir un archivo existente para agregar contenido al final. Si el archivo no existe, un nuevo archivo es creado “r+” Abrir un archivo existente para lectura y escritura “w+” Abrir un nuevo archivo para lectura y escritura. Si el archivo existe, se borra y se crea un nuevo archivo “a+” Abrir un archivo existente para leer y agregar al final. Si el archivo no existe, un nuevo archivo es creado ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Más acerca de Abrir y Cerrar Archivos • La función fopen retorna un puntero al inicio de la ubicación de área de buffer asociada con el archivo. • Si el archivo no puede ser abierto, retorna un valor NULL (cero). • Un archivo no podrá abrirse si el archivo no puede ser encontrado, o si se produce una falla al intentar abrirlo porque el archivo está dañado. • Al final de cada programa un archivo abierto debe ser cerrado. • Una función de librería llamada fclose permite hacer esto: fclose(buffer_pointer); • Se recomienda cerrar explícitamente todos los archivos de datos al final del programa, aunque la mayoría de compiladores en C los cierran automáticamente. • Considerar la previa declaración de: File * buffer_pointer; ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Abrir un Archivo #include <stdio. h> main(){ … FILE *buff_ptr; buff_ptr = fopen(“mis. Datos. dat”, ”r”); … … fclose(buff_ptr); … … } ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Chequeo por Condición de fopen()no Exitoso #include <stdio. h> #define NULL 0 main(){ FILE *buff_ptr; buff_ptr = fopen(“mis. Datos. dat”, ”r+”); if(buff_ptr == NULL) printf(“Error al abrir archivon”); else{ … … … fclose(buff_ptr); } } ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Chequeo por Condición de fopen()no Exitoso. . . 2 #include <stdio. h> #define NULL 0 main(){ FILE *buff_ptr; if((buff_ptr = fopen(“mis. Datos. dat”, ”r+”)) == NULL) printf(“Error al abrir archivon”); else{ … … … fclose(buff_ptr); } } ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Crear Archivos de Datos • Los archivos de datos deben ser creados antes de usarlos. • Los archivos secuenciales se crean: - Directamente el archivo utilizando un editor de texto o procesador de palabras. - Indirectamente a través de un programa. • Para crear un archivo a través de un programa se pueden leer los datos del usuario desde el teclado y escribirlos en el archivo de datos. • Se usan funciones de librerías: - getchar - putc ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Leer y Mostrar Archivo de Texto. . . Ejemplo 1 #include <stdio. h> main(){ FILE *my. Text; /* Área de buffer */ char ch; /* Abrir el archivo */ my. Text = fopen("my. Story. dat", "r"); if(my. Text == NULL) printf("Error al abrir el archivon"); else{ ch = getc(my. Text); while(ch != EOF){ putchar(ch); ch = getc(my. Text); } } fclose(my. Text); } ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Escribir en un Archivo de Datos main(){ FILE *my. Text; int ch; my. Text = fopen("my. Story. dat", "w"); if(my. Text == NULL) printf("Errorn"); else{ printf("Ingrese un texto a ser almacenado dentro del archivon"); ch = getchar(); while( ch != 'n' ){ ch = toupper(ch); putc(ch, my. Text); ch = getchar(); } fclose(my. Text); } } ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Funciones para Leer y Escribir en Archivos • Para leer y escribir caracteres: - getc - putc • Para leer y escribir cadenas de caracteres: - gets puts fgets fputs • Para leer y escribir estructuras complejas: - fscanf - fprintf ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Procesar un Archivo de Datos • Cuando se escribe un un archivo se puede: - Agregar registros Eliminar registros Modificar registros Reordenar los registros • Un método para hacer esto es: - Tener dos archivos, uno para entrada y el otro para salida. - Leer los registros del archivo de entrada, hacer el procesamiento y escribir los registros en el archivo de salida. - Cuando se termina, borrar el archivo de datos de entrada y reemplazarlo con el nuevo archivo actualizado. • Otro método es: - Leer un registro del archivo. - Procesarlo y escribir de vuelta al mismo archivo reemplazando el registro. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Modo Texto vs Modo Binario • Los archivos de datos se clasifican de acuerdo a como se abren para su uso en: - Archivos de texto - Archivos binarios. • Los archivos de texto y binarios difieren en tres áreas: - Como se manejan los caracteres de cambio de línea. - El manejo de la condición de fin de archivo. - Como se almacenan números. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Manejo de Caracteres de Cambio de Línea • En el modo texto, el carácter de cambio de línea se convierte en “retorno de carro y nueva línea” y luego se escribe en el disco • Cuando se realiza una lectura del disco, el “retorno de carro y nueva línea” se convierte en un carácter de cambio de línea. • Cuando el archivo se abre en modo binario, no ocurren estas conversiones. • Para abrir un archivo en modo binario: fptr = fopen(“mi. Archivo. dat”, ”rb”); • Se usa “b” para indicar que el archivo se abra en modo binario. • Se especifica “t” para indicar que el archivo se abra en modo texto. Éste es el valor por defecto si se omite. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Manejo de Fin de Archivo • Para indicar el fin de archivo en modo texto se inserta como último carácter el valor ASCII de 26. • Cuando se encuentra el valor ASCII de 26 en el archivo, la función de lectura retorna EOF (fin de archivo) al programa que efectuó la llamada. • En archivos en modo binario, no existe un carácter especial que indique el fin de archivo. • Para archivos binarios, el fin de archivo se deduce del número de caracteres presentes en la entrada de directorio del archivo. • Si se almacenan los números en modo binario, se deben leer también en modo binario. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Manejo de Almacenamiento de Números Función fprintf • Los caracteres se almacenan en un 1 byte en memoria. • Los números se almacenan como cadenas de caracteres. • La función fprintf no almacena números ya que se requieren 2 bytes en el caso de int y 4 bytes en el caso de float. • Los números se almacenan como cadenas de caracteres • El número 5643 se almacena en 4 bytes. • El número punto flotante 25. 625 se almacena en 6 bytes. • Cuando se utilizan archivos de texto para almacenar números grandes es bastante ineficiente por el espacio que ocupa. • Una alternativa es abrir el archivo en modo binario y utilizar las funciones fread y fwrite. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Archivos sin Formato • Algunas aplicaciones requieren el uso de archivos de datos que almacenen bloques de datos y cada bloque consiste de un número fijo de bytes almacenados en forma contigua. • Los bloques de datos pueden representar estructuras complejas de datos (estructuras de C o arreglos). • Se debe tener la posibilidad de leer o escribir bloques completos de datos, en lugar de manejar los elementos individuales de las estructuras complejas. • Se utilizan las funciones de librería de C fread y fwrite son funciones de lectura/escritura sin formato. • Los archivos son denominan archivos de datos sin formato. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

fwrite y fread • Las funciones fread y fwrite requieren cuatro argumentos. • Un puntero al bloque de datos. • El tamaño del bloque de datos. • El número de bloques de datos a ser manejados en la transferencia. • Un puntero cadena (stream pointer). • Ejemplo de uso de fwrite(&stud, sizeof(marks_list), 1, mark_ptr); donde: stud: la variable estructura de tipo marks_list, mark_ptr: el puntero asociado con el archivo 1: indica el número de bloques a ser transferidos. ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Uso de Archivos sin Formato. . . Ejemplo 1 1 #include <stdio. h> 2 #define SIZE 2 3 /* Estructura */ 4 typedef struct{ 5 char idno[9]; 6 char nombre[45]; 7 /* Notas de los 6 cursos */ 8 float notas[6]; 9 }LISTA_NOTAS; 10 /* Función para obtener datos del usuario y almacenarlo en un archivo */ 11 void almacenar. Datos(){ 12 FILE *in_mark_ptr; 13 LISTA_NOTAS in_stud[SIZE]; 14 int j, k; 15 /* Abrir archivo modo escritura */ 16 in_mark_ptr = fopen("history. dat", "wb"); 17 k = 0; ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Uso de Archivos sin Formato. . . Ejemplo 1 18 /* Leer datos de los estudiantes */ 19 while(k < SIZE){ 20 printf("Introduzca IDNO"); 21 scanf("%s", in_stud[k]. idno); 22 fflush(stdin); printf("Ingrese el Nombren"); 23 scanf("%s", in_stud[k]. nombre); 24 printf("Ingresar las notas de 6 cursos n"); 25 for(j = 0; j < 6; j++){ 26 do{ 27 printf("Notas de los Cursos No: %d[0 -100]n", j+1); 28 scanf("%f", &in_stud[k]. notas[j]); 29 }while((in_stud[k]. notas[j]<0)||(in_stud[k]. notas[j]>100)); 30 } 31 k++; 32 } 33 for(k = 0; k < SIZE; k++) 34 fwrite(&in_stud[k], sizeof(LISTA_NOTAS), 1, in_mark_ptr); 35 /* Cerrar archivo */ 36 fclose(in_mark_ptr); 37} ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Uso de Archivos sin Formato. . . Ejemplo 1 38 /* Leer los datos del archivo e imprimirlos */ 39 void recuperar. Datos(){ 40 FILE *out_mark_ptr; LISTA_NOTAS out_stud[SIZE]; 41 int j, k; 42 /* Abrir archivo modo lectura */ 43 out_mark_ptr = fopen("history. dat", "rb"); 44 /* Leer datos de los estudiante del archivo */ 45 k = 0; 46 while (k < SIZE){ 47 fread(&out_stud[k], sizeof(LISTA_NOTAS), 1, out_mark_ptr); 48 k++; 49 } 50 /* Cerrar archivo */ 51 fclose(out_mark_ptr); 52 for(k = 0; k < SIZE; k++){ 53 printf("n%s: %sn", out_stud[k]. idno, out_stud[k]. nombre); 54 printf("Notas en los Cursos: n"); 55 for(j = 0; j < 6; j++) 56 printf("%6. 2 fn", out_stud[k]. notas[j]); 57 } 58 } ESCUELA DE COMPUTACIÓN

Resumen • Se identificaron diferentes áreas en la resolución de problemas que requieren leer o escribir datos en dispositivos de almacenamiento secundario. • Se aprendió a manejar los archivos de datos que ofrece C. • Se discutió el método de manejar secuenciales (stream oriented files) en C. archivos • Se presentaron y usaron diversas funciones de librería que permiten crear, leer y escribir archivos en disco. ESCUELA DE COMPUTACIÓN