Bài giảng Kỹ thuật lập trình: Tập tin - Trịnh Tấn Đạt

Bài giảng Kỹ thuật lập trình: Tập tin cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm về FILE, các thao tác cơ bản với file trong C, các thao tác cơ bản với file trong C++. Cuối bài giảng có phần bài tập để người học ôn tập và củng cố kiến thức.

Tập tin (FILE)

Trịnh Tấn Đạt

Khoa CNTT - Đại Học Sài Gòn

Email: trinhtandat@sgu.edu.vn

Website: https://sites.google.com/site/ttdat88/

Nội dung

▪ Khái niệm về FILE

▪ Các thao tác cơ bản với file trong C

▪ Theo định nghĩa trên Wikipedia về computer file: Một file trên máy tính là một tài nguyên dùng để

lưu trữ thông tin lâu dài, sử dụng cho các chương trình máy tính

▪ Trong ngôn ngữ lập trình C/C++: File là kiểu đối tượng chứa các thông tin cần thiết để điều khiển,

bao gồm một con trỏ trỏ đến buffer của nó, các chỉ mục và trạng thái của nó

▪ File là một kiểu dữ liệu có cấu trúc

▪ Một file dù được xây dựng bằng cách nào đi nữa cũng chỉ đơn giản là một dãy các byte ghi trên

đĩa Số byte của dãy chính là độ dài của file

▪ Có hai kiểu nhập xuất dữ liệu lên file: nhị phân và văn bản

▪ Làm việc với File chúng ta chỉ có các thao tác cơ bản như: tạo file mới, đọc dữ liệu trong file, ghi

dữ liệu vào file, xóa file

▪ Trong lập trình C, dùng thư viện <stdio.h> để thao tác trên FILE

Các thao tác cơ bản với file trong C

▪ Khai báo và sử dụng FILE : Kiểu FILE *

▪ Cú pháp : FILE *ten_con_tro_file;

Ví dụ: FILE *f, *g; /* Khai báo hai biến con trỏ tệp */

▪ Để làm việc với file, chúng ta cần biết vị trí của file (thông qua đường dẫn) để con trỏ kiểu FILE

có thể tạo được luồng dữ liệu giữa người dùng và file trên thiết bị lưu trữ

Ví dụ: một file văn bản (*.txt) hoặc dạng (*.INP) được lưu trữ như sau C:/Desktop/my_document.txtTrong C khai báo con trỏ đến chuỗi ký tự lưu trữ đường dẫn và tên file

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt"; // con trỏ đén hằng số kiểu chuỗi

#include <iostream>

#include <stdio.h>

using namespace std;

int main() {

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt" ; FILE *file;

return 0 ; }

▪ Open file (Mở FILE): Để mở một file, các bạn có thể sử dụng hàm fopen

▪ Cú pháp:

▪ Hàm dùng để mở file Nếu thành công hàm cho con trỏ kiểu FILE ứng với file vừa

mở Các hàm liên quan khác sẽ làm việc với file thông qua con trỏ này Nếu có lỗi

hàm sẽ trả về giá trị NULL.

FILE* fopen(const char *file, const char *mode);

Trong đó :

• file: tên tập tin cần mở Có thể chỉ định một đường dẫn đầy đủ chỉ đến vị trí của tập tin.

• mode: chế độ mở tập tin: chỉ đọc, để ghi (tạo mới), ghi thêm.

▪ Tập tin văn bản : là kiểu tập tin được lưu trữ các thông tin dưới dạng kiểu ký tự.

▪ Truy xuất tập tin văn bản:

o theo từng ký tự

o theo từng dòng

▪ Để mở file dạng văn bản dùng mode “t”

Mở FILE

▪ Mode: open file

Mở FILE

▪ Ví dụ

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt" ; FILE *file;

file = fopen(filePath, "rt" ); // doc file van ban

if (!file) // (file == NULL)

cout << "Can not open this file" << endl ;

else

cout << "File is opened" << endl ;

Đóng FILE

▪ Đóng file (close FILE): Sau khi thao tác với file xong, các bạn cần đóng file lại để tránh những lỗi

phát sinh ngoài ý muốn Để đóng file, chúng ta sử dụng hàm fclose:

▪ Cú pháp :

file: là con trỏ được dùng để lưu trữ địa chỉ của đối tượng FILE đang mở Nếu đóng file thành

công thì trả về giá trị 0, ngược lại trả về EOF (End of file)

▪ Hàm fclose sẽ giải phóng tất cả dữ liệu chưa được xử lý trên file nếu chúng vẫn còn lưu trong

buffer, đóng file lại, và giải phóng tất cả vùng nhớ mà đối tượng FILE sử dụng

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt";FILE *file;

file = fopen(filePath, "rt");

if (!file) // file == NULL

cout << "Can not open this file" << endl;

else

cout << "File is opened" << endl;

fclose(file);

Ghi FILE

▪ Ghi dữ liệu vào FILE.

▪ Để mở file cho chế độ ghi file, chúng ta có các mode "w", "w+", "a", "a+"

Ví dụ: Giả sử đọc file và dùng con trỏ fie để quản lý

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt";FILE *file;

file = fopen(filePath, "wt"); // che do ghi

if (!file) // file == NULL

cout << "Can not open this file" << endl;

else

cout << "File is opened" << endl;

// ghi dữ liệu lên file // code here

fclose(file);

Ghi FILE

▪ Các hàm cơ bản để ghi FILE

▪ Hàm fputc:

▪ Hàm fputc sẽ ghi ký tự có mã ASCII là biến c vào file được trỏ đến bởi con trỏ f

▪ Giá trị trả về là EOF nếu ghi dữ liệu thất bại, trả về mã ASCII của kí tự được ghi vào nếu thực hiện

thành công

Ví dụ: FILE *file = fopen(filePath, "wt"); // dùng con trỏ file

int fputc (int c, FILE *f);

int c = fputc('A', file); // ghi ký tự A vào file my_document.txt

cout << c << endl;

FILE *file = fopen(filePath, "wt"); // dùng con trỏ file

fputs( "Hello World" , file); // ghi chuỗi Hello World vào file my_document.txt

int fputs (const char *str, FILE *f);

FILE *file = fopen(filePath, "wt"); // dùng con trỏ file

for (int i = 1; i <= 5; i++)

fprintf(file, "This is an example line %d\n", i);

Ghi FILE

▪ Ví dụ ghi FILE dùng hàm void writeToFile(FILE *file)

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt" ;

FILE *file;

file = fopen(filePath, "wt" );

if (!file) // file == NULL

cout << "Can not open this file" << endl;

else

cout << "File is opened" << endl;

writeToFile(file); // dinh nghia ham ghi FILE

fclose(file);

void writeToFile(FILE *file)

{

for (int i = 1; i <= 5 ; i++)

fprintf(file, "This is an example line %d\n" , i); }

Đọc FILE

▪ Đọc dữ liệu từ FILE

▪ Để đọc dữ liệu từ file, yêu cầu file đó đã tồn tại và được lưu trữ sẵn Ngược lại sẽ xuất hiện lỗi (file

chưa tồn tại)

▪ Để mở file cho chế độ đọc file, chúng ta có các mode "r", "r+", "a", "a+"

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt"; // file này đã tồn tạiFILE *file;

file = fopen(filePath, "rt"); // che do doc file

if (!file) // file == NULL

cout << "Can not open this file" << endl;

else

cout << "File is opened" << endl;

// đọc dữ liệu từ file // code here

fclose(file);

Đọc FILE

▪ Các hàm cơ bản để đọc FILE

▪ Hàm fgetc:

▪ Hàm fgetc đọc ra một kí tự trong file, internal file position indicator sẽ chuyển đến kí tự tiếp theo

Giá trị trả về là mã ASCII của kí tự đã đọc được

Ví dụ: FILE *file = fopen(filePath, "rt"); // dùng con trỏ file

int fgetc(FILE *f);

cout << (char)fgetc(file) << endl ;

▪ Chuỗi kí tự đọc được sẽ lưu vào vùng nhớ được quản lý bởi con trỏ buf, nếu đọc dữ liệu thành

công thì trả về địa chỉ của buf, ngược lại trả về NULL

Ví dụ: FILE *file = fopen(filePath, "rt"); // dùng con trỏ file

cout << fgets(buff, 255 , file) << endl ;

cout << buff << endl ;

Ví dụ: FILE *file = fopen(filePath, "rt"); // dùng con trỏ file

char buff[255];

fscanf(file, "%s", buff);

cout << buff << endl;

- Chuỗi ký tự Nó sẽ đọc các ký tự liên tiếp nhau tới khi tìm thấy một whitespace (có thể là blank, newline (dòng mới) và tab)

// Xét ví dụ về số

int n;

fscanf(file, "%d",&n);

std::cout << n<< std::endl;

Đọc FILE

▪ Ví dụ đọc FILE dùng hàm void readFromFile(FILE *file)

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt" ; // file đã tồn tại

FILE *file;

file = fopen(filePath, "rt" );

if (!file) // file == NULL

std::cout << "Can not open this file" << std::endl;

else

std::cout << "File is opened" << std::endl;

readFromFile (file); // dinh nghia ham doc FILE

nếu gặp cuối tệp khi đọc, trái

lại hàm cho giá trị 0

int feof(FILE *file)

#include <stdio.h>

#include <iostream>

using namespace std;

int main () {

FILE * fp ;

int c ;

fp = fopen ( “text.txt" , "rt" );

if ( fp == NULL ) { cout <<“Khong doc dc file" ;

return 0;

}

while ( 1 ) {

c = fgetc ( fp );

if ( feof(fp) ) {

break ; }

cout << c ; }

fclose ( fp );

return 0 ; }

Giả sử file text.txt chứa nội dung sau

Ky thuat lap trinh hoc ky 2- 2020

Kết quả in chuỗi trong file ra màn hình

▪ Hàm fseek: Chuyển con trỏ chỉ vị trí cần thiết

Cú pháp: int fseek(FILE *f, long int offset, int origin);

Trong đó:

• f là con trỏ trỏ đến đối tượng FILE đang mở.

• offset là số bytes được cộng thêm tính từ vị trí origin.

• origin là địa điểm đặt con trỏ trong file.

Chiều di chuyển là về cuối file nếu offset dương, trái lại nó sẽ di chuyển

•SEEK_SET hay 0 : Xuất phát từ đầu tệp.

•SEEK_CUR hay 1: Xuất phát từ vị trí hiện tại của con trỏ chỉ vị.

•SEEK_END hay 2 : Xuất phát từ cuối tệp.

Con Trỏ FILE

▪ Hàm ftell : cho biết vị trí hiện tại của con trỏ FILE.

▪ Cú pháp : long int ftell(FILE *f);

▪ Hàm cho biết vị trí hiện tại của con trỏ file (byte thứ mấy trên file) khi thành công Số thứ tự tính từ 0 Trái lại hàm cho giá trị -1L

Đọc/Ghi FILE

▪ Ví dụ: đọc/ghi file văn bản

*Note: Dùng fopen trong Visual Studio C++ bị lỗi

Error C4996 'fopen': This function or variable may be unsafe Consider using fopen_s instead To disable deprecation, use

_CRT_SECURE_NO_WARNINGS Khắc phục:

- thêm vào đầu file cpp chứa hàm Main đoạn script sau:

for (int i = 1; i <= 5; i++)

fprintf(file, "This is an example line %d\n", i);

const char *filePath = "F:\\my_document.txt";

FILE *file;

file = fopen(filePath, "w+t");

if (!file) // file == NULL

cout << "Can not open this file" << endl;

Binary FILE (option)

▪ Tập tin nhị phân là một chuỗi các ký tự, không phân biệt ký tự in được hay không in được

▪ Tập tin nhị phân thường dùng để lưu trữ các cấu trúc (struct) hoặc union

▪ Khai báo: FILE * fp;

▪ Truy xuất tập tin nhị phân theo khối dữ liệu nhị phân.

▪ Các chế độ mở tập tin nhị phân:

“rb” : mở chỉ đọc

“wb” : ghi (ghi đè lên tập tin cũ hoặc tạo mới nếu tập tin không có trên đĩa)

“ab” : ghi nối vào cuối tập tin

“rb+” : đọc/ghi Tập tin phải có trên đĩa

“wb+” : tạo mới tập tin cho phép đọc ghi

“ab+” : đọc, ghi vào cuối tập tin Tạo mới tập tin nếu tập tin chưa có trên đĩa

Binary FILE (option)

▪ Hàm ghi tập tin nhị phân: fwrite ()

▪ Cú pháp : size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *f);

▪ Hàm fwrite dùng để ghi dãy bit trong vùng nhớ được quản lý bởi con trỏ ptr vào file đang được trỏ

bởi f, size là số bytes sẽ copy từ vùng nhớ của ptr và count là số lần ghi vùng nhớ đó xuống file

Ví dụ :

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt";

FILE *file;

file = fopen(filePath, "w+b"); //use binary mode

char *s = "Hello everyone!";

fwrite(s, strlen(s), 1, file) // ghi chuỗi s vào file

Binary FILE (option)

▪ Hàm đọc tập tin nhị phân: fread ()

▪ Cú pháp : size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t count, FILE *f);

▪ Hàm fread sẽ copy count lần block of bits có kích thước là size, đưa vào vùng nhớ được trỏ đến bởi ptr, từ file

đang được quản lý bởi f.

▪ Sau khi gọi hàm fread,vi trí con trỏ trong file sẽ di chuyển tới (size * count) bytes từ vị trí bắt đầu đọc file.

▪ Nếu có lỗi hoặc EOF thì giá trị trả về nhỏ hơn count.

▪ Hàm fread và fwrite thường được dùng để đọc và ghi dữ liệu kiểu struct vào file.

Ví dụ :

const char *filePath = "C:/Desktop/my_document.txt"; // file đã tồn tại

FILE *file;

file = fopen(filePath, "r+b"); //use binary mode

void *ptr = operator new(255); //allocate 255 bytes on Heap

fread(ptr, 255, 1, file);

(static_cast<char *>(ptr))[255] = '\0';

std::cout << static_cast<char *>(ptr) << std::endl;

FILE và Mảng

▪ Đọc và ghi dữ liệu cho mảng (1 và 2 chiều)

▪ Để đơn giản chúng ta chỉ làm việc trên file văn bản (*.txt, *.INP, …)

▪ Có 2 dạng:

Dạng 1:

- Dòng đầu tiên chứa thông tin số lượng phần tử của mảng

- Các dòng tiếp theo chứa các phần tử trong mảng

* Lưu ý: mỗi phần tử cách nhau ít nhất một khoảng trắng

FILE và Mảng

▪ Ví dụ: Đọc ghi FILE cho mảng 1 chiều (dùng dạng 1)

Ví dụ: Mảng một chiều

Tạo File input_1.txt có nội dung như sau

Yêu cầu: viết chương trình đọc dữ liệu từ file và lưu trữ trong mảng A

Nhân các giá trị trong mảng A với 2 và sau đó ghi kết quả vào file output_1.txt

// doc dong dau tien trong file

// luu so luong phan tu n

fscanf(file, "%d", &n);

Arr = new int[n]; // cap phat dong

// doc tung phan tu tu file va luu vao mang

for (int i = 0; i < n; i++)

fscanf(file, "%d", &Arr[i]);

}

int main() { // mo file de doc

FILE* fi = fopen("F:\\input_1.txt", "rt");

if (fi == NULL) {

cout << "khong mo dc file";

return 0;

} //doc du lieu int n; int *A;

readFromFile(fi, A, n);

// in mang ra man hinh for (int i = 0; i < n; i++) {

cout << A[i] << " ";

A[i] = A[i] *2;

} FILE *fo = fopen("F:\\output_1.txt", "wt"); // ghi file writeToFile(fo,A,n);

//dong file fclose(fi); fclose(fo);

delete[] A;

return 0;

}

FILE và Mảng

▪ Ví dụ: Đọc ghi FILE cho mảng 2 chiều (dùng dạng 1)

▪ Tạo file input_2.txt có dạng sau

File : output_2.txt

2 3

20 -40 8

100 -20 40

fscanf(file, "%d %d", &n, &m);

Arr = new int*[n]; // cap phat dong

for (int i = 0; i < n; i++)

Arr[i] = new int[m];

// doc tung phan tu tu file va luu vao mang

for (int i = 0; i < n; i++)

for (int j = 0; j < m; j++) fscanf(file, "%d", &Arr[i][j]);

}

int main() { FILE* fi = fopen("F:\\input_2.txt", "rt");

if (fi == NULL) {

cout << "khong mo dc file";

return 0;

} int n,m; int **A;

readFromFile(fi, A, n, m); //doc du lieu // in mang ra man hinh

for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) {

cout << A[i][j] << " ";

A[i][j] = A[i][j] *2;

} cout <<endl;

} FILE *fo = fopen("F:\\output_2.txt", "w+t"); writeToFile(fo,A,n,m);

Câu hỏi

▪ Đọc và ghi FILE về mảng dạng 2 ( không biết trước số lượng phần tử)

▪ Hint: dùng feof() hoặc đọc file đếm số lượng phần tử và di chuyển con trỏ

Câu hỏi 2: Mảng hai chiều File input.txt có nội dung như sau

Câu hỏi 1: Mảng 1chiều

File input.txt có nội dung như sau

1 2 3

a) Đọc một mảng 1chiều từ tập tin input

b) Ghi kết quả ra file output theo thứ tự

ngược lại

File output.txt có nội dung sau

3 2 1

// doc tung phan tu tu file va luu vao mang

// cho den khi het file EOF

// mo file de doc FILE* fi = fopen("F:\\input_3.txt", "rt");

if (fi == NULL) {

cout << "khong mo dc file";

return 0;

} //doc du lieu int n;

int *A;

readFromFile(fi, A, n);

// in mang ra man hinh for (int i = 0; i < n; i++) {

cout << A[i] << " ";

} FILE *fo = fopen("F:\\output_3.txt", "w+t"); writeToFile(fo,A,n);

//dong file fclose(fi);

void readFromFile(FILE *file , int *&Arr, int &n){

int number;

n = 0;

// Dem so luong phan tu co trong file

while (fscanf(file, "%d", &number) > 0){

n++;

}

Arr = new int[n]; // cap phat dong chinh xac so luong

// con tro bay gio o cuoi file, do do// Quay tro lai dau file de doc du lieu vao mang A

fseek(file, 0, SEEK_SET);

// doc tung phan tu tu file va luu vao mang

for (int i = 0; i < n; i++)

fscanf(file, "%d", &Arr[i]);

}

Câu hỏi 1: Cách 2 – Đọc file để đếm số lượng phần tử sau đó lưu vào mảng