07. Manipulação de Arquivos

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MANIPULAÇÃO DE ARQUIVOS
Estrutura de Dados I
 Frequentemente no computador a entrada 
de dados é feita pelo teclado e a saída de 
dados é feita em tela
Introdução
Programa
Exibicao do time
-----------------------------------------
Nome Gols Partidas
-----------------------------------------
Bebeto (ex-Vasco) 760 900
Neto (ex-Corinthians) 102 400
Pele (ex-Santos) 1000 800
-----------------------------------------
Press any key to continue . . .
Introdução
 As vezes a entrada de dados pelo teclado não 
é a melhor opção:
 Imagine usar o teclado para entrar com nome, 
preço e quantidade em estoque de 1000 produtos
Programa
Introdução
 As vezes a saída de dados pelo teclado não é 
a melhor opção:
 Seria conveniente gerar uma lista de compras de 
produtos fora de estoque em um arquivo
Programa
Introdução
 Hoje a maioria dos programas de 
computador trabalham com arquivos:
 Editores de texto criam documentos
 Bancos de dados criam, organizam e recuperam 
informações em arquivos
 Compiladores lêem o arquivo fonte de um 
programa e geram um arquivo executável
 Um arquivo é um conjunto de bytes 
armazenado em algum dispositivo
Introdução
 O sistema operacional se encarrega de:
 Gerenciar os arquivos
 Saber a localização dos arquivos
 Guardar informações como tamanho, data de 
criação, última modificação, etc.
 Como programador estamos interessados em 
conectar um programa a um arquivo:
 Ler informações do arquivo
 Gravar informações no arquivo
Introdução
 Para um programador os arquivos se dividem 
em duas categorias:
 Arquivos texto: uma sequência de bits em que um 
conjunto de n bits representa um caractere:
 Na codificação ASCII um caracatere são 8 bits
 Em Unicode um caractere são 16 bits
 Em UTF-8 um caractere tem de 8 a 32 bits
01000001 01110010 01110001 01110101 01101001 01110110 01101111 01110011 00100000 00001010
'A' 'r' 'q' 'u' 'i' 'v' 'o' 's' ' ' '\n'
Arquivo texto na codificação ASCII
00000000000000000000000000001111
Introdução
 Para um programador os arquivos se dividem 
em duas categorias:
 Arquivos binários: uma sequência de bits em que 
um conjunto de n bits representa uma informação 
na sua representação nativa (inteira, ponto-
flutuante, caractere, etc.)
00111110110000000000000000000000 01101001 01110110 01101111 01110011 00100000
0.375 'c' 'a' 's' 'a' '\0' 15
Arquivo binário
float intchar []
Arquivos Texto
 São arquivos que guardam apenas texto 
(ex.: arquivos gerados no bloco de notas)
01101001
'0' '.' '3' '7' '5'
Representação binária de 0.375
0 0111110 110000000000000000000000
mantissaexpoentesinal
01101001 01101001 01101001 01101001
Representação texto de 0.375
Saída em Arquivos Texto
 Para fazer a saída de dados em arquivos texto 
é preciso seguir os seguintes passos:
 Incluir o arquivo de cabeçalho fstream
 Criar um objeto do tipo ofstream
 Associar um objeto ofstream com um arquivo do 
disco usando a função open()
 Usar o operador de inserção << com o objeto 
(da mesma forma que se faz com cout)
 Fechar o arquivo com a função close()
Saída em Arquivos Texto
 Incluir o arquivo de cabeçalho fstream: 
fornece acesso a classe ofstream
 Criar um objeto da classe ofstream.
 O arquivo de cabeçalho iostream fornece um 
objeto predefinido (cout) para a saída em tela. 
 O arquivo de cabeçalho fstream não fornece um 
objeto predefinido para a saída em arquivo, é 
preciso criar um:
#include <fstream> // entrada e saída de arquivos
ofstream arqSaida; // um objeto ofstream
ofstream fout; // outro objeto ofstream
Saída em Arquivos Texto
 Associar um objeto ofstream com um arquivo 
do disco usando a função open()
 Usar o operador de inserção << com o objeto:
arqSaida.open("pesca.txt"); // abre arquivo pesca.txt
char arquivo[50]; // um vetor de caracteres
cin >> arquivo; // nome definido pelo usuário
fout.open(arquivo); // abre arquivo definido pelo usuário
double wt = 125.8; 
arqSaida << wt; // escreve um número em pesca.txt
char linha[81] = "Objetos são variáveis de uma classe";
fout << linha << endl; // escreva uma linha de texto
Saída em Arquivos Texto
 Fechar o arquivo com a função close()
 O arquivo é fechado automaticamente no 
encerramento do programa, mas é uma boa 
prática de programação fechar arquivos 
abertos
 Isso permite reassociar o objeto a outro arquivo 
do disco
arqSaida.close(); // fecha arquivo pesca.txt
fout.close(); // fecha arquivo definido pelo usuário
Saída em Arquivos Texto
// escrevendo em arquivo texto
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
char carro[50];
int ano;
float precoN;
flaot precoP;
ofstream arqSaida; // cria objeto para saída
arqSaida.open("carinfo.txt"); // associa com arquivo
cout << "Entre com a marca e modelo do carro: ";
cin.getline(carro, 50);
cout << "Entre com o ano: ";
cin >> ano;
cout << "Digite o preço normal: ";
cin >> precoN;
precoP = 0.913 * precoN;
Saída em Arquivos Texto
// mostrando informações na tela
cout << fixed;
cout.precision(2);
cout.setf(ios_base::showpoint);
cout << "Marca e modelo: " << carro << endl;
cout << "Ano: " << ano << endl;
cout << "Preço normal: R$" << precoN << endl;
cout << "Preço promocional: R$" << precoP << endl;
// gravando informações no arquivo
arqSaida << fixed;
arqSaida.precision(2);
arqSaida.setf(ios_base::showpoint);
arqSaida << "Marca e modelo: " << carro << endl;
arqSaida << "Ano: " << ano << endl;
arqSaida << "Preço normal: R$" << precoN << endl;
arqSaida << "Preço promocional: R$" << precoP << endl;
arqSaida.close(); // fechando arquivo
system("pause");
return 0;
}
Saída em Arquivos Texto
 Saída do programa:
 Arquivo carinfo.txt:
Entre com a marca e modelo do carro: Ford Ka
Entre com o ano: 2009
Digite o preço normal: 28576
Marca e modelo: Ford Ka
Ano: 2009
Preço normal: R$28576.00
Preço promocional: R$26089.89
Marca e modelo: Ford Ka
Ano: 2009
Preço normal: R$28576.00
Preço promocional: R$26089.89
Saída em Arquivos Texto
 O método open():
 Cria um novo arquivo, se ele não existir
 Sobrescreve o arquivo, se ele existir
 A abertura de um arquivo pode falhar caso o 
arquivo utilizado seja um arquivo de acesso 
restrito:
 Por exemplo, um arquivo já aberto em outro 
programa ou um arquivo protegido
arqSaida.open("carinfo.txt"); // associa com arquivo
Leitura de Arquivos Texto
 Para fazer a leitura de arquivos texto é 
preciso seguir os seguintes passos:
 Incluir o arquivo de cabeçalho fstream
 Criar um objeto do tipo ifstream
 Associar um objeto ifstream com um arquivo do 
disco usando a função open()
 Usar o operador de extração >>, o método get() 
ou getline() com o objeto ifstream
 Fechar o arquivo com a função close()
Leitura de Arquivos Texto
 Incluir o arquivo de cabeçalho fstream: 
fornece acesso a classe ifstream
 Criar um objeto da classe ifstream.
 O arquivo de cabeçalho iostream fornece um 
objeto (cin) para a entrada de dados pelo teclado
 O arquivo de cabeçalho fstream não fornece um 
objeto predefinido para a entrada de dados pelo 
arquivo, é preciso criar um:
#include <fstream> // entrada e saída de arquivos
ifstream arqEntrada; // um objeto ifstream
ifstream fin; // outro objeto ifstream
Leitura de Arquivos Texto
 Associar um objeto ifstream com um arquivo 
do disco usando a função open() Usar o operador de extração >>, o método 
get() ou getline() com o objeto:
arqEntrada.open("boliche.txt"); // abre arquivo boliche.txt
char arquivo[50]; // um vetor de caracteres
cin >> arquivo; // nome definido pelo usuário
fin.open(arquivo); // abre arquivo definido pelo usuário
double wt; 
arqEntrada >> wt; // lê um número de boliche.txt
char linha[81];
fin.getline(linha, 81); // lê uma linha de texto do arquivo
Leitura de Arquivos Texto
 Fechar o arquivo com a função close()
 O arquivo é fechado automaticamente no 
encerramento do programa, mas é uma boa 
prática de programação fechar arquivos 
abertos
 Isso permite reassociar o objeto a outro arquivo 
do disco
arqEntrada.close(); // fecha arquivo boliche.txt
fin.close(); // fecha arquivo definido pelo usuário
Leitura de Arquivos Texto
 Se o arquivo não existir no disco, todas as 
tentativas de leitura do arquivo vão falhar
 A melhor forma de checar se um arquivo foi 
aberto corretamente é através do método 
is_open()
arqEntrada.open("boliche.txt");
if (!arqEntrada.is_open())
{
cout << "A abertura do arquivo falhou!" << endl;
exit(EXIT_FAILURE);
}
Leitura de Arquivos Texto
// lendo arquivos texto
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
const int TAM = 60;
int main()
{
char arquivo[TAM];
ifstream arqEntrada; // cria objeto para leitura de arquivo
cout << "Digite nome do arquivo: ";
cin.getline(arquivo, TAM);
arqEntrada.open(arquivo); // associa com arquivo do disco
if (!arqEntrada.is_open()) // a abertura do arquivo falhou
{
cout << "A abertura do arquivo " << arquivo << " falhou!" << endl;
cout << "Programa encerrando...\n";
exit(EXIT_FAILURE);
}
Leitura de Arquivos Texto
double valor;
double soma = 0.0; // soma dos itens
int cont = 0; // número de itens lidos
arqEntrada >> valor; // lê primeiro valor
while (arqEntrada.good()) // enquanto a entrada for boa e não eof
{
++cont; // mais um item lido
soma += valor; // acumula valores lidos
arqEntrada >> valor; // lê próximo valor
}
if (arqEntrada.eof())
cout << "Fim de arquivo alcançado.\n";
else
if (arqEntrada.fail())
cout << "Tipo incorreto de dado na entrada.\n";
else
cout << "Entrada encerrada por razão desconhecida.\n";
Leitura de Arquivos Texto
if (cont == 0)
cout << "Nenhum valor processado.\n";
else
{
cout << "Itens lidos: " << cont << endl;
cout << "Soma: " << soma << endl;
cout << "Média: " << soma / cont << endl;
}
arqEntrada.close(); // fecha o arquivo
system("pause");
return 0;
}
Leitura de Arquivos Texto
 Arquivo "pontos.txt":
 Saída do programa:
18 19 18.5 13.5 14
16 19.5 20 18 12 18.5
17.5
Digite nome do arquivo: pontos.txt
Fim de arquivo alcançado.
Itens lidos: 12
Soma: 204.5
Média: 17.0417
Modos de Abertura
 O modo de abertura do arquivo descreve 
como o arquivo será usado:
 Apenas escrita de dados
 Apenas leitura de dados
 Leitura e escrita de dados
 Junção de dados 
 Ao abrir o arquivo pode-se passar um 
segundo argumento com o modo de abertura
arqEntrada.open("boliche.txt", ios_base::in);
Modos de Abertura
 A tabela abaixo lista as constantes que 
podem ser usadas para o modo de abertura:
Constante Significado
ios_base::in Abre arquivo para leitura
ios_base::out Abre arquivo para escrita
ios_base::ate Vai pro fim do arquivo ao abrí-lo
ios_base::app Junta ao final do arquivo
ios_base::trunc Limpa arquivo, se ele existir
Ios_base::binary Arquivo binário
Modos de Abertura
 Omitindo o modo de abertura do arquivo faz 
com que sejam usados os valores padrão:
 Ifstream
 Ofstream
 Para escrever dados sem apagar o arquivo:
arqEntrada.open("boliche.txt", ios_base::in);
arqSaida.open("pesca.txt", ios_base::out | ios_base::trunc);
ofstream arqSaida;
arqSaida.open("append.txt", ios_base::out | ios_base::app);
Arquivos Binário
 São arquivos que guardam a informação em 
sua representação binária (ex.: Word 2003)
01101001
'0' '.' '3' '7' '5'
Representação binária de 0.375
0 0111110 110000000000000000000000
mantissaexpoentesinal
01101001 01101001 01101001 01101001
Representação texto de 0.375
Arquivos Binários
 A entrada e saída de arquivos binários é 
usualmente feita com o uso de registros
 Para salvar o registro num arquivo binário:
struct planeta
{
char nome[20]; // nome do planeta
double populacao; // número de habitantes
double gravidade; // aceleração da gravidade
};
planeta pl = {"Terra", 6820400000, 9.81};
ofstream fout;
fout.open("planetas.dat", ios_base::out | ios_base::binary);
fout.write( (char*) &pl, sizeof pl);
Arquivos Binários
 O método write() copia uma quantidade de 
bytes de dados da memória para um arquivo
 A instrução vai para o endereço de pl e copia 36
bytes (o tamanho do registro pl) para o arquivo 
associado a fout (planetas.dat)
 A conversão do endereço do registro para um 
ponteiro para char é necessária para usar write()
ofstream fout;
fout.open("planetas.dat", ios_base::out | ios_base::binary);
fout.write( (char*) &pl, sizeof pl);
Arquivos Binários
 Para recuperar a informação gravada no 
arquivo é preciso usar o mesmo resgistro
 Para ler o registro de um arquivo binário:
struct planeta
{
char nome[20]; // nome do planeta
double populacao; // número de habitantes
double gravidade; // aceleração da gravidade
};
planeta nv;
ifstream fin;
fin.open("planetas.dat", ios_base::in | ios_base::binary);
fin.read( (char*) &nv, sizeof nv);
Arquivos Binários
// entrada e saída em arquivos binários
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
struct planeta 
{
char nome[20]; // nome do planeta
double populacao; // número de habitantes
double gravidade; // aceleração da gravidade
};
int main()
{
planeta pl;
ifstream fin; // cria objeto para leitura de arquivo
fin.open("planetas.dat", ios_base::in | ios_base::binary);
// continua
Arquivos Binários
if (fin.is_open()) // se o arquivo foi aberto sem erros
{
cout << "Aqui esta o conteúdo do arquivo:" << endl; 
while (fin.read((char *) &pl, sizeof pl))
{
cout << pl.nome << " "
<< pl.populacao << " "
<< pl.gravidade << endl;
}
fin.close();
} 
// acrescenta mais dados
ofstream fout;
fout.open("planetas.dat", 
ios_base::out | ios_base::app | ios_base::binary);
if (!fout.is_open())
{
cout << "Arquivo não pode ser aberto!" << endl;
exit(EXIT_FAILURE);
} 
// continua
Arquivos Binários
cout << "\nNome do planeta: ";
cin >> pl.nome;
cout << "Populacao: ";
cin >> pl.populacao;
cout << "Gravidade: ";
cin >> pl.gravidade;
fout.write((char *) &pl, sizeof pl);
fout.close();
fin.open("planetas.dat", ios_base::in | ios_base::binary);
if (fin.is_open())
{
cout << "\nAqui esta o conteúdo do arquivo:" << endl; 
while (fin.read((char *) &pl, sizeof pl)) {
cout << pl.nome << " " << pl.populacao << " "
<< pl.gravidade << endl;
}
fin.close();
} 
system("pause");
return 0;
}
Arquivos Binários
 Saída do programa:
Aqui esta o conteudo do arquivo:
Terra 6820400000 9.81
Marte 2 9.81
Venus 0 6.53
Mercurio 0 8.88
Nome do planeta: Plutao
Populacao: 0
Gravidade: 3.10
Aqui esta o conteudo do arquivo:
Terra 6820400000 9.81
Marte 2 9.81
Venus 0 6.53
Mercurio 0 8.88
Plutao 0 9.20
Press any key to continue . . .
Conclusão
 Entrada e saída de dados em arquivos é um 
recurso utilizado pela maioria dos programas 
 Dados podem ser armazenados em:
 Arquivos texto: podem ser lidos por qualquer 
editor de texto e são altamenteportáveis
 Arquivos binários: são mais precisos para 
números, as operações de leitura e escrita são 
mais rápidas e geralmente ocupa menos espaço