Computação Básica - Manipulação de Arquivos I

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Departamento de Ciência da ComputaçãoDepartamento de Ciência da Computação
Universidade Universidade de de BrasíliaBrasília
Computação BásicaComputação Básica
COMPUTAÇÃO BÁSICA
Manipulação de Arquivos
Prof. Bruno Macchiavello (bruno@cic.unb.br)
Universidade de Brasília – UnB 
Instituto de Ciências Exatas – IE 
Departamento de Ciência da Computação – CIC 
Prof. Bruno Macchiavello 1
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Introdução
• A linguagem C não possui nenhum comando de
entrada/saída
• Todas as operações de entrada/saída ocorrem mediante
chamadas a funções da biblioteca C padrão. Exemplo:
� Os comandos de entrada e saída que usamos até o momento
foram da biblioteca STDIO.H:
• printf – mostra dados formatados no vídeo
• scanf – lê dados formatados digitados do teclado
• Embora tal característica possa, a primeira vista,
parecer uma desvantagem, na verdade ela permite que
o sistema de arquivos de C seja extremamente
poderoso e flexível
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Introdução
• Porém, os dados podem também ser lidos e gravados em
arquivos (em geral em discos).
• Um arquivo em disco é um espaço com diversas
características físicas, dependendo do tipo de dispositivo que
é usado (disquete, disco rígido, CD, etc.).
• Um arquivo em disco, pode ser visto como um espaço
sequêncial (“stream”) onde são lidos ou gravados os dados. A
cada arquivo está associado um nome, pelo qual o mesmo é
conhecido externamente, isto é, o nome que consta no
diretório do disco.
• Uma vez que um arquivo é uma sequência de bytes temos o
marcador do final desse arquivo que é: EOF (EndOfFile)
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Tipos de Arquivos
• O sistema de entrada/saída de arquivos em C
permite que os dados possam ser transferidos
na sua representação binária interna ou em um
formato de texto legível por humanos. Isso torna
fácil criar arquivos que satisfaçam qualquer
necessidade
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Tipos de Arquivos
• TEXTO:
� são gravados caracteres, ou seja um texto mesmo.
Semelhante ao programa.c, que é um arquivo de texto, o
qual podemos visualizar facilmente com um editor de
texto.
• BINÁRIO:
� são gravados os dados como estariam na memória. Por
exemplo, uma variável inteira é gravada com 4 bytes com
o conteúdo exato que está na memória. Não conseguimos
visualizar simplesmente com um editor de texto, é
necessário através de um programa abrí-lo e fazê-lo ser
mostrado na tela.
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I/O ANSI vs I/O UNIX
• O padrão C ANSI define um conjunto completo de
funções de I/O que pode ser utilizado para ler e
escrever qualquer tipo de dado.
• O antigo padrão C UNIX contém dois sistemas• O antigo padrão C UNIX contém dois sistemas
distintos de rotinas que realizam operações de I/O
�O primeiro método assemelha-se vagamente ao definido
pelo padrão C ANSI e é denominado sistema de arquivo
com buffer (ou formatado ou de alto nível)
�O segundo é o sistema de arquivo tipo UNIX (não
formatado ou sem buffer) definido apenas sobre o antigo
padrão UNIX.
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I/O ANSI vs I/O UNIX
• O padrão ANSI não define o sistema sem buffer 
porque:
�os dois sistemas são amplamente redundantes
�sistema de arquivos tipo UNIX pode não ser 
relevante a certos ambientes
• Nesta disciplina daremos ênfase ao sistema de 
arquivo C ANSI
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I/O ANSI C vs I/O C++
• C++ suporta todo o sistema de arquivos definido
pelo C ANSI
• Entretanto, C++ também define seu próprio• Entretanto, C++ também define seu próprio
sistema de I/O, orientado a objetos, que inclui
tanto funções quanto operadores de I/O.
• O sistema de I/O C++ duplica por completo a
funcionalidade do sistema de E/S C ANSI
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Stream e Arquivos
• O sistema de I/O de C fornece uma interface
consistente ao programador C,
independentemente do dispositivo real que é
acessado.
• Este sistema (que é uma abstração) é chamado
de stream e o dispositivo real é chamado de
arquivo .
• OBS: daí decorre que, em C, todos os
dispositivos são encarados como arquivos
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Stream
• O sistema de arquivos de C é projetado para
trabalhar com uma ampla variedade de dispositivos,
incluindo:
� terminais,� terminais,
� acionadores de disco
� acionadores de fita.
• Embora cada um dos dispositivos seja muito
diferente, o sistema de arquivo com buffer
transforma-os em um dispositivo lógico chamado de
stream.
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Stream
• Todas as streams comportam-se de forma
semelhante.
• Pelo fato de as streams serem totalmente• Pelo fato de as streams serem totalmente
independentes do dispositivo, a mesma função
pode escrever em um arquivo em disco ou em
algum outro dispositivo, como o console.
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Arquivo
• Em C, um arquivo pode ser qualquer coisa,
desde um arquivo em disco até um terminal ou
uma impressora.
• Associa-se um stream com um arquivo
específico realizando uma operação de
abertura.
• Uma vez o arquivo aberto, informações podem
ser trocadas entre ele e o seu programa.
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Arquivos
• Nem todos os arquivos apresentam os mesmos
recursos.
• Por exemplo, um arquivo em disco pode• Por exemplo, um arquivo em disco pode
suportar acesso aleatório (seqüencial),
enquanto um teclado não pode.
• Isso releva um ponto importante sobre o sistema
de I/O de C: todas as streams são iguais, mas
não todos os arquivos.
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Arquivos
• Todos os arquivos são fechados
automaticamente quando o programa termina
normalmente, com main() retornando ao
sistema operacional ou uma chamada a exit().
• Cada stream associada a um arquivo tem uma
estrutura decontrole de arquivo do tipo FILE.
Esta estrutura é definida no cabeçalho stdio.h.
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Ponteiro de um Arquivo
• Um ponteiro de arquivo é um ponteiro para
informações que definem várias coisas sobre o
arquivo: nome, status e a posição atual do arquivo
• Um ponteiro de arquivo é uma variável ponteiro do
tipo FILE.tipo FILE.
• Para ler ou escrever arquivos, seu programa precisa
usar ponteiros de arquivo. Para obter uma variável
ponteiro de arquivo, use o comando:
FILE *fp;
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Trabalhando com Arquivos
• Antes de ler ou gravar em algum arquivo 
precisamos ter certeza de algumas coisas:
� Onde se encontra o arquivo?� Onde se encontra o arquivo?
� O arquivo já existe, e vamos apenas abrí-lo?
� O arquivo não existe e vamos criá-lo?
� O arquivo já existe mas vamos recriá-lo?
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• Assim, temos a função fopen (file Open), que
possui dois parâmetros, um o nome do arquivo,
e o segundo o tipo de operação que faremos
com ele.
• Por exemplo:
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FILE *fp;
char nomeArquivo[] = “c:\arquivo.txt”;
fp = fopen(nomeArquivo, “w”);
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• Tabela de funcionalidades:
• Nota: sempre que cria-se um arquivo já existente conteúdo dele é 
apagado
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• Uma melhor maneira de abrir um arquivo é:
FILE *fp;
if((fp = fopen( “arquivo1”, “w”)) == NULL )
{
printf(“nao foi possivel criar o arquivo\n”);printf(“nao foi possivel criar o arquivo\n”);
exit(1);
}
• Neste segundo caso, qualquer erro na abertura do 
arquivo será detectado (e.g., disco cheio ou 
protegido contra gravação).
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• Caso não se estejamos certos se o arquivo já existe, e se existir
não queremos apagar seu conteúdo, podemos usar a opção de
ANEXAR (a), ou a seguinte código:
FILE *fp;
char nomeArquivo[] = “c:\arquivo.txt”;
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char nomeArquivo[] = “c:\arquivo.txt”;
if (fopen(nomeArquivo, “r+”) == NULL) {
fp = fopen(nomeArquivo, “w”);
} else { 
fp = fopen(nomeArquivo, “r+”);
}
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• Da mesma forma que devemos abrir um arquivo
utilizando a função fopen, devemos fechá-lo
quando não formos mais utilizá-lo, pois assim
realmente garantimos que o arquivo será salvo
em disco, e não ficará simplesmente no bufferem disco, e não ficará simplesmente no buffer
(região de memória).
• Para isso utilizamos o comando fclose, da
seguinte forma:
fclose (fp); /* fp é o ponteiro para o arquivo*/
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• Para fazermos a leitura e gravação em uma arquivo, devemos
utilizar as funções fprintf, e fscanf, respectivamente.
• Essas funções tem como parâmetros, o ponteiro do arquivo, os
tipos dos dados, e depois, os endereços das variáveis que
utilizaremos para representar esses valores.utilizaremos para representar esses valores.
� Por exemplo, queremos ler números inteiros de um arquivo:
� Para escrever no arquivo:
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int numero1, numero2, numero3;
fscanf(fp, “%d %d %d”, &numero1, &numero2, &numero3);
fprintf(fp, “%d %d %d”, &numero1, &numero2, &numero3);
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• Uma vez que utilizamos um ponteiro para ir 
lendo cada linha do arquivo, e que lemos para 
arquivos TEXTO como se fosse um vetor, 
precisamos muitas vezes reposicionar esse 
ponteiro no inicio do arquivo. Para isso ponteiro no inicio do arquivo. Para isso 
podemos utilizar a função rewind, da seguinte 
forma:
rewind (fp); 
/*retorna a posição corrente do arquivo para o início*/
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Exemplo: um programa que escreve a string “Meu primeiro programa com arquivo texto”
em um arquivo, em seguida lê a mesma (do arquivo) e mostra seu conteúdo na tela:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main (){
FILE *fp;
char string[50];
char nomeArquivo[50];
strcpy(nomeArquivo, "arquivo.txt");
if (fopen(nomeArquivo, "r+") == NULL) {
fp = fopen(nomeArquivo, "w");
} else { 
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} else { 
fp = fopen(nomeArquivo, "r+");
}
strcpy(string,"Meu primeiro programa com arquivo texto");
fprintf(fp, "%s", string); 
fclose(fp); 
fopen(nomeArquivo,"r+");
strcpy(string," "); /*mudamos o conteudo da variavel string*/
fscanf(fp, "%s", string);
printf("string do arquivo e: %s\n", string);
getchar();
fclose(fp);
return 0;
}
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Exemplo: um programa que escreve a string “Meu primeiro programa com arquivo texto”
em um arquivo, em seguida lê a mesma (do arquivo) e mostra seu conteúdo na tela:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main (){
FILE *fp;
char string[50];
char nomeArquivo[50];
strcpy(nomeArquivo, "arquivo.txt");
if (fopen(nomeArquivo, "r+") == NULL) {
fp = fopen(nomeArquivo, "w");
} else { 
Cria o arquivo e abre para gravação
Testa se o arquivo existe
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} else { 
fp = fopen(nomeArquivo, "r+");
}
strcpy(string,"Meu primeiro programa com arquivo texto");
fprintf(fp, "%s", string); 
fclose(fp); 
fopen(nomeArquivo,"r+");
strcpy(string," "); /*mudamos o conteudo da variavel string*/
fscanf(fp, "%s", string);
printf("string do arquivo e: %s\n", string);
getchar();
fclose(fp);
return 0;
}
Grava no arquivo
Fecha o arquivo
Abre
o arquivo Lê do arquivo
Abre o arquivo para gravação
Fecha o arquivo
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Exemplo: um programa que escreve a string “Meu primeiro programa com arquivo texto”
em um arquivo, em seguida lê a mesma (do arquivo) e mostra seu conteúdo na tela:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main (){
FILE *fp;
char string[50];
char nomeArquivo[50];
strcpy(nomeArquivo, "arquivo.txt");
if (fopen(nomeArquivo, "r+") == NULL) {
fp = fopen(nomeArquivo, "w");
} else { 
Uma vez que fechamos o arquivoe o reabrimos não há necessidade 
de usarmos o rewind() para o ponteiro 
voltar a posicao original, pois quando 
abrimos o arquivo ele já está lá.
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} else { 
fp = fopen(nomeArquivo, "r+");
}
strcpy(string,"Meu primeiro programa com arquivo texto");
fprintf(fp, "%s", string); 
fclose(fp); 
fopen(nomeArquivo,"r+");
strcpy(string," "); /*mudamos o conteudo da variavel string*/
fscanf(fp, "%s", string);
printf("string do arquivo e: %s\n", string);
getchar();
fclose(fp);
return 0;
}
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Arquivo Texto
• OBS sobre o exemplo do slide anterior:
� Note que a saída resultante é simplesmente a palavra 
Meu, pois num arquivo do tipo texto, os espaços indicam 
um novo registro (dado).
� Para solucionar isso, temos duas alternativas:
1. Fazer um loop para para ler as strings do arquivo enquanto 1. Fazer um loop para para ler as strings do arquivo enquanto 
não chegar no final do mesmo (veja exemplo no próximo 
slide)
2. Utilizar o comando fscanf da seguinte forma:
fscanf(fp, "%[^\n]s", string); (veja o exemplo dois slides 
adiante)
� Observe que podemos abrir o arquivo.txt usando um 
NotePad e é possível visualizar o conteúdo que foi escrito 
nele.
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Exemplo ARQUIVO TEXTO: um programa que escreve a string “Meu primeiro programa
com arquivo texto” em um arquivo, em seguida lê a mesma (do arquivo) e mostra seu
conteúdo na tela:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main (){
FILE *fp;
char string[50];
char nomeArquivo[50];
strcpy(nomeArquivo, "arquivo.txt");
if (fopen(nomeArquivo, "r+") == NULL) {
fp = fopen(nomeArquivo, "w");
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fp = fopen(nomeArquivo, "w");
} else { 
fp = fopen(nomeArquivo, "r+");
}
strcpy(string,"Meu primeiro programa com arquivo texto");
fprintf(fp, "%s", string);
fclose(fp); 
fopen(nomeArquivo,"r+");
strcpy(string," "); /*mudamos o conteudo da variavel string*/
while (fscanf(fp, "%s", string) != EOF) {
printf("%s ", string); getchar();
}
fclose(fp);
return 0;
}
Note que cada vez que chamamos
a funcao fscanf ela incrementa
automaticamente o ponteiro do arquivo
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Exemplo ARQUIVO TEXTO: um programa que escreve a string “Meu primeiro programa
com arquivo texto” em um arquivo, em seguida lê a mesma (do arquivo) e mostra seu
conteúdo na tela:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main (){
FILE *fp;
char string[50];
char nomeArquivo[50];
strcpy(nomeArquivo, "arquivo.txt");
if (fopen(nomeArquivo, "r+") == NULL) {
fp = fopen(nomeArquivo, "w");
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fp = fopen(nomeArquivo, "w");
} else { 
fp = fopen(nomeArquivo, "r+");
}
strcpy(string,"Meu primeiro programa com arquivo texto");
fprintf(fp, "%s", string);
fclose(fp); 
fopen(nomeArquivo,"r+");
strcpy(string," "); /*mudamos o conteudo da variavel string*/
fscanf(fp, "%[^\n]s", string); 
fclose(fp);
return 0;
}
Lê e escreve toda 
string de uma vez.