ios fstream ifstream

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1 4 Grundlagen der Dateiarbeit 4.1 File-Stream-Klassen Mit der Beendigung eines Programms gehen die im Hauptspeicher gehaltenen Daten des Programms verloren. Um Daten permanent zu speichern, müssen sie in einer Datei auf dem externen Speicher abgelegt werden. C++ stellt verschiedene Standardklassen für die Dateiverarbeitung zur Verfügung. Diese so genannten File-Stream-Klassen ermöglichen die komfortable Handhabung von Dateien. File-Stream-Klassen ios istream ostream iostream ifstream ofstream fstream Die Klasse ifstream ist aus der Stream-Klasse istream abgeleitet und ermöglicht das Lesen von Dateien. Die Klasse ofstream ist aus der Stream-Klasse ostream abgeleitet und unterstützt das Schreiben in Dateien. Die Klasse fstream ist aus der Stream-Klasse iostream abgeleitet und ermöglicht das Lesen und Schreiben von Dateien. Die File-Stream-Klassen sind in der Header-Datei fstream deklariert. Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 96

2 4.2 Textdateien Textdateien enthalten ausschließlich ASCII-Zeichen, die in Datensätze undefinierter Länge, den Zeilen, eingeteilt sind. Zwischen den Zeilen findet man bei hexadezimaler Lesart die Zeichenfolge 0A0D. Diese Folge entspricht einem Zeilenvorschub-Wagenrücklauf (engl.: carriage return, line feed) und trennt zwei Zeilen voneinander. B B S I I I ASCII-Zeichen D 0A HEX-Code Im Beispiel ist ein Datensatz der Satzlänge 6 dargestellt. Die Zeilenumbrüche zählen also bei der Satzlängenbestimmung nicht mit. In einem Programm, das die IO-Stream- Technologie nutzen möchte muss #include <fstream.h> enthalten sein. Folgende Kommandofolgen sind für die wesentlichsten Dateiarbeiten zu verwenden: zum Schreiben void DateiAnlegen(char *name) ofstream Datei; Datei.open(name, ios::out); else Datei << Texte Datei << \n //Zeilenumbruch Datei.close(Datei); zum Lesen c char[100]; void DateiLesen(char *name) ifstream Datei; Datei.open(name, ios::in); else c=datei.get() //Zeile lesen Datei.close(Datei); Die wichtigsten Modi für die Dateibearbeitung: ios::in Eine bereits existierende Datei zum Lesen öffnen (Standardwert: ifstream, fstream) Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 97

3 ios::out ios::app Eine Datei zum Schreiben öffnen (Standardwert: ofstream, fstream) zum Erweitern öffnen ios::binary Schreib-/Leseoperation im Binärmodus durchführen Achtung: Wenn Sie eine vorhandene Datei mit ios::out öffnen, werden alle bisher gespeicherten Daten überschrieben. Beispiel für Datei-Ein- und Ausgabe mit fstream Beispiel #include <iostream.h> #include <fstream.h> char name [50]; void adr_ein ( ) cout << Name: ; cin >> name ; void adr_speicher ( ) fstream datei; Erklärung Einbinden der Headerdateien Datenfeld Funktion zur Eingabe des namens in das Array Funktion zum Speichern des Namens in eine Datei datei.open ( adr.dat, ios::out); datei << name ; datei.close( ); void adr_lesen ( ) fstream datei; datei.open( adr.dat,ios::in); datei >> name ; datei.close( ); void adr_zeig ( ) cout << Name ; cout << name ; Deklaration für den Zugriff auf die Datei mit dem internen Namen datei Datei mit dem externen Namen adr.dat zum Schreiben öffnen Der Name wird in die Datei geschrieben Datei schließen Funktion zum Lesen des Namens in das Arrayfeld Datei mit dem extremen Namen adr.dat zum Lesen öffnen Namen aus der Datei in das Array einlesen Datei schließen Funktion zum Anzeigen des Namens aus dem Array Inhalt des Arrays anzeigen Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 98

4 Beispiel in C++: // Hauptfunktion int main(void) adr_lesen(); Projekt öffnen //Funktion zum Lesen der Datei aufrufen int wahl; do cout << "Programm zur Adressverwaltung" << endl << endl; cout << " 1) Daten eingeben" << endl; cout << " 2) Daten anzeigen" << endl; cout << " 5) Programmende" << endl; cin >> wahl; switch(wahl) case 1: adr_ein(satz_zahl); satz_zahl++; break; case 2: int ind = 0; cout << "Welchen Datensatz zwischen 1 und "<< satz_zahl << " moechten Sie sehen? " ; cin >> ind; adr_zeig(ind-1); break; while (wahl!= 5); adr_speicher(); return 0; //Funktion zum Speichern der Datei aufrufen Zusammenfassung: fstream DateinameIntern; DateinameIntern.open ( DateinameExtern, Modus); DateinameIntern.close( ); Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 99

5 4.3 Binärdateien Binärdateien werden aus Satzpuffern satzweise beschrieben, bzw. es wird aus ihr satzweise gelesen. Das Satzformat muss vorher definiert und aufgebaut sein. Meist werden Datensätze mit fester Satzlänge verwendet. Die Speicherung erfolgt im verschlüsselten Internformat, was speicherplatzsparend gegenüber der Textdatei wirkt. Im Übrigen bewirkt die nicht mehr notwendige Datenkonvertierung eine Programmbeschleunigung. Auch bei Binärdateien muss die fstream.h geladen werden. zum Schreiben struct reco int x,y,z; float w;; reco Satz; void DateiAnlegen(char *name) ofstream Datei; Datei.open(name); else zum Lesen struct reco int x,y,z; float w;; reco Satz; void DateiLesen(char *name) ifstream Datei; Datei.open(name); else Satz.x=1;Satz.y=6;Satz.z=32;Satz.w=2.4; Datei.write((char *)&Satz,sizeof(reco)) Datei.close(Datei); Datei.read((char *)&Satz,sizeof(reco)) Datei.close(Datei); Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 100

6 Beispiel für Binärdateien // // Pizza.h // Header-Datei für Pizza_W.cpp und Pizza_R.cpp. // #include <iostream> #include <iomanip> #include <fstream> using namespace std; // Struktur eines Datensatzes: struct Pizza char name[32]; float preis;; #define MAXANZ 20 // Maximale Anzahl Pizzen #define DATEINAME "pizza.dat" inline void header() cout << " * * * P I Z Z A P R O N T O * * *\n\n" << endl; // // Pizza_W.cpp // Demo für blockweises Schreiben von Datensätzen. // #include "Pizza.h" Pizza pizzakarte[maxanz] = "Margerita", 9.90F, "Regina", 15.90F, "Pizza Fungi", 12.50F, "Calzone", 14.90F ; int anz = 4; char pizzadatei[256] = DATEINAME; int main(void) int i; header(); // Datensätze schreiben. cout << "\nunser Standard-Angebot:\n" << endl; cout << fixed << setprecision(2); for( i = 0; i < anz; ++i) cout << setw(20) << pizzakarte[i].name << setw(10) << pizzakarte[i].preis << endl; cout << "\n \n" << endl; // weitere Datensätze von der Tastatur einlesen: while( anz < MAXANZ) cin.sync(); cin.clear(); Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 101

7 cout << "Welche Pizza soll noch auf die Karte?\n\n" << "Name: "; cin.getline( pizzakarte[anz].name, 32); if( pizzakarte[anz].name[0] == '\0') break; cout << "Preis: "; cin >> pizzakarte[anz].preis; if(!cin) cerr << "Ungültige Eingabe!" << endl; else ++anz; if( anz < MAXANZ) cout << "\n... und die nächste Pizza!\n" << "Zur Beendigung nur <Return> eingeben.\n"; // Daten in die Datei schreiben: int exitcode = 0; ofstream outfile( pizzadatei, ios::out ios::binary); if(!outfile) cerr << "Fehler beim Öffnen der Datei!" << endl; exitcode = 1; else for( int i = 0; i < anz; ++i) if(!outfile.write( (char*)&pizzakarte[i], sizeof(pizza)) ) cerr << "Fehler beim Schreiben der Datei!" << endl; exitcode = 2; if( exitcode == 0) cout << "\ndaten in die Datei " << pizzadatei << " geschrieben\n" << endl; return exitcode; Literatur RRZN-Handbuch, Die Programmiersprache C. Ein Nachschlagewerk, Regionales Rechenzentrum für Niedersachsen / Universität Hannover RRZN-Handbuch, C++ für C-Programmierer, Begleitmaterial zu Vorlesungen/Kursen Regionales Rechenzentrum für Niedersachsen / Universität Hannover Dr. E. Thiem C/C++ Konsolenprogrammierung 102