M7 - Tratamento de Ficheiros - parte 4

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Módulo 7
Tratamento de Ficheiros
PSI 1º ano
2018/2019
TGPSI - Paulo Reis - Agrupamento de Escolas da Batalha 2
Tratamento de Ficheiros
- Parte 4 -
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Ficheiros de Texto (Revisão)
 Um ficheiro de texto não é mais do que uma sequência de 
carateres que ficam armazenados no disco do computador. 
 Essa sequência de carateres é terminada com um carater 
especial denominado fim-de-ficheiro (EOF).
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Limitações dos Ficheiros de Texto
 Os ficheiros de texto apenas dão resposta a uma forma 
de manipulação de informação muito específica, no formato 
de sequências de carateres que, na melhor das 
hipóteses, se encontram separados por carateres de fim-
de-linha.
 O acesso a estes ficheiros é feito de forma sequencial, 
ou seja, torna necessário percorrer o ficheiro à procura da 
informação pretendida.
 Quando os nossos dados não se encontram neste formato, 
é necessário recorrer ao ficheiros binários, que entre outras 
vantagens permitem o acesso direto aos dados.
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Linguagem C
Ficheiros Binários
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Ficheiros Binários
 Os ficheiros binários estão organizados em elementos de 
dimensão fixa que podem ser de tipos simples ou registos 
(estruturas). Assim, nos ficheiros binários não há marcas 
de “fim de elemento”, porque o fim de cada elemento é 
sempre conhecido.
 Modos de acesso:
 Modo de acesso sequencial: os elementos do ficheiro 
são acedidos sequencialmente, em posições 
consecutivas.
 Modo de acesso aleatório ou direto: os elementos do 
ficheiro, necessariamente de dimensão fixa, são 
acedidos por qualquer ordem.
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Ficheiros Binários VS. Ficheiros de Texto
 Os ficheiros binários costumam usar-se quando 
temos grandes quantidades de dados que necessitam 
de ser tratados rapidamente em acesso direto e 
sofrem contínuas alterações, não sendo prático 
estarmos a basearmo-nos em cópias do ficheiro.
 Os ficheiros de texto são muito confortáveis de 
utilizar visto poderem ser editados e inspecionados 
com qualquer dos muitos editores de texto 
disponíveis. Contudo, só devem ser usados quando 
os dados armazenados sofrem poucas alterações e a 
sua quantidade é moderada.
 Utilização:
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Ficheiros Binários VS. Ficheiros de Texto
 Os ficheiros binários geralmente têm tempos de 
leitura e escrita mais rápidos que os ficheiros de texto, 
já que uma imagem binária do registo é armazenada 
diretamente da memória para o disco (ou vice-versa). 
 Num ficheiro de texto, tudo precisa ser convertido de 
trás para frente em texto e este processo consome 
tempo.
 Acesso:
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Operações com ficheiros
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Abertura de Ficheiros Binários
 A abertura de um ficheiro binário é feita de forma 
semelhante aos ficheiros de texto , bastando acrescentar 
a letra ‘b’ ao modo de abertura.
fp = fopen("dados.bin", "rb");
Modos de acesso para ficheiros binários
rb Abre o ficheiro para leitura
wb Abre o ficheiro para escrita (cria ficheiro se inexistente)
ab Abre o ficheiro para adição de conteúdo no final do ficheiro
r+b Abre o ficheiro para leitura e escrita, coloca o apontador no início
w+b Abre o ficheiro para escrita em sobreposição com o conteúdo existente
a+b Abre o ficheiro para leitura e escrita, adiciona conteúdo no final do 
ficheiro caso este exista
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Modos de acesso
Modos de acesso
r Abre o ficheiro de texto para leitura
w Abre o ficheiro de texto para escrita (cria ficheiro se inexistente)
a Abre o ficheiro de texto para adição de conteúdo no final do ficheiro
r+ Abre o ficheiro de texto para leitura e escrita, coloca o ponteiro no início
w+ Abre o ficheiro de texto para escrita em sobreposição com o conteúdo 
existente
a+ Abre o ficheiro de texto para leitura e escrita, adiciona conteúdo no final 
do ficheiro caso este exista
rb abre o ficheiro binário para leitura
wb Abre o ficheiro binário para escrita (cria ficheiro se inexistente)
ab Abre o ficheiro binário para adição de conteúdo no final do ficheiro
r+b Abre o ficheiro binário para leitura e escrita, coloca o apontador no início
w+b Abre o ficheiro binário para escrita em sobreposição com o conteúdo 
existente
a+b Abre o ficheiro binário para leitura e escrita, adiciona conteúdo no final 
do ficheiro caso este exista
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Escrita em Ficheiros Binários
 A função fwrite() transfere um bloco de dados, com um 
determinado tamanho em bytes, da memória primária para 
o ficheiro.
int fwrite(const void *ptr, 
int size, 
int n, 
FILE *fp)
 const void *ptr é um apontador para qualquer tipo de dados e irá conter o 
endereço de memória do bloco de dados que pretendemos escrever no ficheiro;
 int size indica o tamanho em bytes de cada um dos elementos que vamos 
escrever;
 int n representa o número de elementos a escrever;
 FILE *fp indica o ficheiro de dados onde pretendemos realizar a operação de 
escrita.
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fwrite()
 Protótipo:
int fwrite(const void *ptr, int size, int n, FILE *fp)
 O valor de retorno da função fwrite() representa o 
número de elementos (dos n) que conseguiu escrever 
com sucesso.
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fichBinario01.c
Código-exemplo
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Código-exemplo
fichBinario02.c
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Leitura de Ficheiros Binários
 A função fread() lê um bloco de dados, com um 
determinado tamanho em bytes, do ficheiro para a 
memória primária.
int fread(const void *ptr, 
int size, 
int n, 
FILE *fp)
 const void *ptr é um apontador para qualquer tipo de dados e irá conter o 
endereço de memória do bloco de dados que pretendemos ler do ficheiro;
 int size indica o tamanho em bytes de cada um dos elementos que vamos ler;
 int n representa o número de elementos a ler;
 FILE *fp indica o ficheiro de dados onde pretendemos realizar a operação de 
leitura.
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fread()
 Protótipo:
int fread(const void *ptr, int size, int n, FILE *fp)
 O valor de retorno da função fread() representa o 
número de elementos (dos n) que conseguiu ler com 
sucesso.
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fichBinario03.c
Código-exemplo
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Ficheiros Binários e Estruturas
 A linguagem C suporta o conceito de ficheiro de estruturas 
de forma básica. Ao abrir o ficheiro, podemos ler uma 
estrutura, escrever uma estrutura ou pesquisar qualquer 
estrutura no arquivo. Este conceito de ficheiro suporta o 
conceito de um apontador de ficheiro. 
 Quando o ficheiro é aberto, o apontador aponta para o 
registo 0 (o primeiro registo no ficheiro). Qualquer 
operação de leitura lê a estrutura apontada e desloca o 
apontador um nível abaixo na estrutura. 
 Qualquer operação de escrita grava na estrutura apontada 
e move o apontador um nível abaixo na estrutura. 
 Um processo de Seek move o apontador para o registo 
solicitado.
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Acesso sequencial e acesso direto
 Acesso sequencial: percorre-se o ficheiro até 
localizarmos aquilo que pretendemos.
 Acesso direto: colocamo-nos na posição que queremos 
de um ficheiro, sem ter que percorrer todos os Bytes que 
se encontram antes dessa posição.
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Posicionamento ao longo do ficheiro
 Sempre que se abre um ficheiro para leitura (“r“) ou 
escrita (“w”) ficamos posicionados na posição zero do 
ficheiro, isto é, imediatamente antes do primeiro Byte.
 Se o ficheiro for aberto para acrescento (“a”) ficamos 
posicionados a seguir ao último Byte do ficheiro.
 Só faz sentido falar em posicionamento em ficheiros 
quando estamos a processar ficheiros binários.
ftell() – esta função indica qual a posição que 
ocupamos presentemente num ficheiro.
rewind() – permite colocar o apontador a apontar para 
o início do ficheiro, independentemente da posição 
onde se encontra atualmente.
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ftell()
 Protótipo:
long ftell(FILE *fp)
 A função ftell() devolve um valor long e não int
pois a dimensão de um ficheiro pode ultrapassar o 
valor máximo representado por um inteiro.
 Neste exemplo, a função ftell() devolve o número de Bytes que o ficheiro 
contém, pois estamos posicionados no final do ficheiro .Para saber quantos reais 
estão lá dentro, bastará dividir esse valor pelo tamanho de cada float.
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rewind()
 Protótipo:void rewind(FILE *fp)
 O procedimento rewind() não devolve qualquer 
valor e é usado sempre que queremos regressar ao 
início de um ficheiro.
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Acesso direto a Ficheiros Binários
 Os ficheiros binários são geralmente geridos em modo 
direto, isto é, acedendo diretamente a qualquer elemento 
dentro do ficheiro.
 A função fseek() permite modificar o apontador do 
ficheiro da forma pretendida.
int fseek(FILE *fp, 
long salto, 
int origem)
 FILE *fp indica a variável de ficheiro de dados.
 long salto designa o valor em bytes que pretendemos "andar" quer para a 
frente quer para trás relativamente à origem.
 int origem indica a posição no ficheiro, podendo apresentar um de três 
valores possíveis.
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fseek()
 Protótipo:
int fseek(FILE *fp, long salto, int origem)
 O parâmetro origem tem três valores possíveis, 
representados pelas seguintes constantes simbólicas:
SEEK_SET: início do ficheiro (0);
SEEK_CUR: posição corrente do ficheiro (1);
SEEK_END: fim do ficheiro (2).
 A função fseek() retorna zero se houve sucesso ou um valor 
diferente de zero se houve falha no posicionamento 
do apontador do ficheiro.
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fichBinJunk.c
Código-exemplo
 O programa exemplo grava e depois lê 10 registos num 
ficheiro binário de nome "junk.dat“. 
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 Abre o ficheiro junk.dat para gravação e depois escreve dez 
os (10) registos. 
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 Abre o ficheiro junk.dat para leitura e depois lê, 
sequencialmente e um a um, os registos criados anteriormente.
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 Abre o ficheiro junk.dat para leitura e depois lê os registos, um 
a um, em ordem inversa usando a função fseek().
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 Abre o ficheiro junk.dat para leitura e depois lê os registos, 
desde o inicio do ficheiro e um a um, usando a função fseek().
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 Abre o ficheiro junk.dat e usando a função fseek() lê o 
quarto registo, que altera e depois guarda no ficheiro.
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 Abre o ficheiro junk.dat, lê e exibe os registos para podermos 
verificar que o quarto registo foi realmente alterado.
fichBinJunk.c
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Neste programa, uma descrição de estrutura rec foi usada para 
definir um tipo Registo, mas podemos usar a descrição de uma 
outra estrutura qualquer (desde que devidamente codificada). 
Podemos verificar que as funções fopen() e fclose() trabalham 
exatamente da mesma forma que nos ficheiros de texto. As outras 
funções usadas são fread(), fwrite() e fseek(). 
A função fread() captura quatro parâmetros:
• um endereço de memória;
• o número de bytes a ser lido por bloco;
• o número de blocos a ser lido;
• a variável de ficheiro.
Assim, a linha fread(&r, sizeof(Registo), 1, f); diz para ler 
12 bytes (o tamanho da struct rec) do ficheiro f (a partir do local 
atual do apontador de ficheiro) no endereço de memória &r.
O código explicado
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Neste programa para cada registo um bloco de 12 bytes é solicitado. 
Seria facilmente posssível ler 100 blocos por disco numa matriz na 
memória alterando 1 para 100.
A função fwrite() funciona da mesma forma que nos ficheiros de 
texto, mas aqui desloca o bloco de bytes da memória para o ficheiro.
A função fseek() desloca o apontador do ficheiro para um byte no 
ficheiro. Em geral, mudamos o apontador em incrementos de 
sizeof(Registo) para manter o apontador nos limites do registo. 
Podemos usar três opções ao pesquisar: SEEK_SET, SEEK_CUR e 
SEEK_END.
• SEEK_SET desloca o apontador x bytes para baixo, a partir do 
início do ficheiro (desde o byte 0 no ficheiro).
• SEEK_CUR desloca o apontador x bytes para baixo da posição 
atual do apontador.
• SEEK_END desloca o apontador do final do ficheiro (com esta 
opção precisamos de usar limites negativos).
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Várias opções diferentes de abertura do ficheiro aparecem no código 
do programa. Observa em particular a seção na qual o ficheiro é 
aberto com o modo rb+. Isto abre o ficheiro para leitura e escrita, 
permitindo que os registos sejam alterados. 
No código é realizada um procura de um registo, lê e altera um 
campo. Depois procura novamente, pois a leitura deslocou o 
apontador, e guarda a alteração.
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 Quando um ficheiro é aberto, fica-se sempre posicionado na 
primeira posição do mesmo. 
 Caso queiramos fazer uma leitura em outra posição, devemos 
posicionar-nos corretamente na mesma.
 Da mesma forma, se desejarmos gravar algum novo (dado ou 
registo), devemo-nos posicionar no final do ficheiro para que os 
dados existentes nele não sejam substituídos.
 Quando se lê ou grava de um ficheiro, automaticamente somos 
colocados na próxima posição do mesmo: próxima linha, num 
ficheiro de texto ou próximo registo, nos ficheiros-binários.
Notas importantes
 Antes de ler ou gravar dados em ficheiro 
binários, é importante estar posicionado 
no local correto. 
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fichBinPlayers.c
Código-exemplo
 O programa exemplo grava e depois altera um conjunto 
de registos num ficheiro binário “players.dat”.
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fichBinPlayers.c
Prontos para a ação de férias ?!
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Hora de resolver…
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1) Escrever um programa que leia um vetor com 10 inteiros a 
partir do teclado e guarde os seus valores num ficheiro binário 
com o nome Dados.dat.
2) Escrever um programa que carregue um vetor com 10 
inteiros lidos a partir do ficheiro Dados.dat escritos em disco 
pelo programa anterior. Depois de ler os 10 inteiros deverá 
mostrá-los no ecrã.
3) Escrever um programa que abra um ficheiro binário 
indicado pelo utilizador e informe quantos Bytes este contém, 
obtendo este valor através de acesso sequencial.
4) Escrever um processo de introdução de dados pelo 
utilizador para o programa exemplo fichBinPlayers.c.
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5) Escrever um programa que solicite ao utilizador um conjunto 
de 10 números reais, os armazene num ficheiro binário. Em 
seguida deve solicitar ao utilizador um número entre 1 e 10 e 
mostrar o valor que tinha sido introduzido nessa ordem.
6) Escrever e testar um programa que crie um ficheiro com 
registos de pessoal de uma empresa com campos de nome e 
salário. A leitura de dados termina quando se especifica ‘.’ 
como nome.
Já enviasJá enviasJá enviasJá envias----te os te os te os te os ToDos?ToDos?ToDos?ToDos?
Não?!! Vais levar uma Não?!! Vais levar uma Não?!! Vais levar uma Não?!! Vais levar uma 
“chumbada” no módulo.“chumbada” no módulo.“chumbada” no módulo.“chumbada” no módulo.
Resumo 
das aulas 
de PSI …