7.1.1. Открытие и закрытие потока

Прежде чем начать работать с потоком, его необходимо инициализировать, т.е. открыть. При этом поток связывается в исполняемой программе со структурой предопределенного типа FILE. Определение структурного типа FILE находится в заголовочном файле stdio.h. В структуре FILE содержатся компоненты, с помощью которых ведется работа с потоком, в частности: указатель на буфер, указатель (индикатор) текущей позиции в потоке и другая информация.

При открытии потока в программу возвращается указатель на поток, являющийся указателем на объект структурного типа FILE. Этот указатель идентифицирует поток во всех последующих операциях.

Указатель на поток, например fp, должен быть объявлен в программе следующим образом:

Указатель на поток приобретает значение в результате выполнения функции открытия потока:

fp = fopen (имя_файпа, режим_открытия);

Параметры имя_файла и режим_открытия являются указателями на массивы символов, содержащих соответственно имя файла, связанного с потоком, и строку режимов открытия. Однако эти параметры могут задаваться и непосредственно в виде строк при вызове функции открытия файла:

где t. txt - имя некоторого файла, связанного с потоком;

r - обозначение одного из режимов работы с файлом (тип доступа к потоку).

Стандартно файл, связанный с потоком, можно открыть в одном из следующих шести режимов:

"w" -новый текстовый (см. ниже) файл открывается для записи. Если файл уже существовал, то предыдущее содержимое стирается, файл создается заново;

"r" - существующий текстовый файл открывается только для чтения;

"а" - текстовый файл открывается (или создается, если файла нет) для добавления в него новой порции информации (добавление в конец файла). В отличие от режима "w" режим "а" позволяет открывать уже существующий файл, не уничтожая его предыдущей версии, и писать в продолжение файла;

"w+"- новый текстовый файл открывается для записи и последующих многократных исправлений. Если файл уже существует, то предыдущее содержимое стирается. Последующие после открытия файла запись и чтение из него допустимы в любом месте файла, в том числе запись разрешена и в конец файла, т.е. файл может увеличиваться ("расти");

"r+" - существующий текстовый файл открывается как для чтения, так и для записи в любом месте файла; однако в этом режиме невозможна запись в конец файла, т.е. недопустимо увеличение размеров файла;

"а+"- текстовый файл открывается или создается (если файла нет) и становится доступным для изменений, т.е. для записи и для чтения в любом месте; при этом в отличие от режима "w+" можно открыть существующий файл и не уничтожать его содержимого; в отличие от режима "r+" в режиме "а+" можно вести запись в конец файла, т.е. увеличивать его размеры.

Поток можно открыть в текстовом либо двоичном (бинарном) режиме.

В текстовом режиме прочитанная из потока комбинация символов CR (значение 13) и LF (значение 10), то есть управляющие коды "возврат каретки" и "перевод строки", преобразуется в один символ новой строки '\n' (значение 10, совпадающее с LF). При записи в поток в текстовом режиме осуществляется обратное преобразование, т.е. символ новой строки '\n' (LF) заменяется последовательностью CR и LF.

Если файл, связанный с потоком, хранит не текстовую, а произвольную двоичную информацию, то указанные преобразования не нужны и могут быть даже вредными. Обмен без такого преобразования выполняется при выборе двоичного или бинарного режима, который обозначается буквой b. Например, "r+b" или "wb". В некоторых компиляторах текстовый режим обмена обозначается буквой t, т.е. записывают "a+t" или "rt".

Если поток открыт для изменений, т.е. в параметре режима присутствует символ "+", то разрешены как вывод в поток, так и чтение из него. Однако смена режима (переход от записи к чтению и обратно) должна происходить только после установки указателя потока в нужную позицию (см. §7.1.3).

При открытии потока могут возникнуть следующие ошибки: указанный файл, связанный с потоком, не найден (для режима "чтение"); диск заполнен или диск защищен от записи и т.п. Необходимо также отметить, что при выполнении функции fopen( ) происходит выделение динамической памяти. При ее отсутствии устанавливается признак ошибки "Not enough memory" (недостаточно памяти). В перечисленных случаях указатель на поток приобретает значение NULL. Заметим, что указатель на поток в любом режиме, отличном от аварийного, никогда не бывает равным NULL.

Приведем типичную последовательность операторов, которая используется при открытии файла, связанного с потоком:

где NULL - нулевой указатель, определенный в файле stdio.h.

Для вывода на экран дисплея сообщения об ошибке при открытии потока используется стандартная библиотечная функция реггог( ), прототип которой в stdio.h имеет вид:

Функция perror( ) выводит строку символов, адресуемую указателем s, за которой размещаются: двоеточие, пробел и сообщение об ошибке. Содержимое и формат сообщения определяются реализацией системы программирования. Текст сообщения об ошибке выбирается функцией реrror() на основании номера ошибки. Номер ошибки заносится в переменную int errno (определенную в заголовочном файле errno.h) рядом функций библиотеки языка Си, в том числе и функциями ввода-вывода.

После того как файл открыт, с ним можно работать, записывая в него информацию или считывая ее (в зависимости от режима).

Открытые на диске файлы после окончания работы с ними рекомендуется закрыть явно. Для этого используется библиотечная функция

int fclose (указатель_на_поток );

Открытый файл можно открыть повторно (например, для изменения режима работы с ним) только после того, как файл будет закрыт с помощью функции fclose( ).