Прочитать double из файла

Обновлено: 15.01.2025

Т екстовые файлы хранят данные в виде текста (sic!). Это значит, что если, например, мы записываем целое число 12345678 в файл, то записывается 8 символов, а это 8 байт данных, несмотря на то, что число помещается в целый тип. Кроме того, вывод и ввод данных является форматированным, то есть каждый раз, когда мы считываем число из файла или записываем в файл происходит трансформация числа в строку или обратно. Это затратные операции, которых можно избежать.

Текстовые файлы позволяют хранить информацию в виде, понятном для человека. Можно, однако, хранить данные непосредственно в бинарном виде. Для этих целей используются бинарные файлы.

Выполните программу и посмотрите содержимое файла output.bin. Число, которое ввёл пользователь записывается в файл непосредственно в бинарном виде. Можете открыть файл в любом редакторе, поддерживающем представление в шестнадцатеричном виде (Total Commander, Far) и убедиться в этом.

Запись в файл осуществляется с помощью функции

Функция возвращает число удачно записанных элементов. В качестве аргументов принимает указатель на массив, размер одного элемента, число элементов и указатель на файловый поток. Вместо массив, конечно, может быть передан любой объект.

Запись в бинарный файл объекта похожа на его отображение: берутся данные из оперативной памяти и пишутся как есть. Для считывания используется функция fread

Функция возвращает число удачно прочитанных элементов, которые помещаются по адресу ptr. Всего считывается count элементов по size байт. Давайте теперь считаем наше число обратно в переменную.

fseek

Одной из важных функций для работы с бинарными файлами является функция fseek

Эта функция устанавливает указатель позиции, ассоциированный с потоком, на новое положение. Индикатор позиции указывает, на каком месте в файле мы остановились. Когда мы открываем файл, позиция равна 0. Каждый раз, записывая байт данных, указатель позиции сдвигается на единицу вперёд.
fseek принимает в качестве аргументов указатель на поток и сдвиг в offset байт относительно origin. origin может принимать три значения

SEEK_SET - начало файла
SEEK_CUR - текущее положение файла
SEEK_END - конец файла. К сожалению, стандартом не определено, что такое конец файла, поэтому полагаться на эту функцию нельзя.

В случае удачной работы функция возвращает 0.

Дополним наш старый пример: запишем число, затем сдвинемся указатель на начало файла и прочитаем его.

Вместо этого можно также использовать функцию rewind, которая перемещает индикатор позиции в начало.

В си определён специальный тип fpos_t, который используется для хранения позиции индикатора позиции в файле.
Функция

используется для того, чтобы назначить переменной pos текущее положение. Функция

используется для перевода указателя в позицию, которая хранится в переменной pos. Обе функции в случае удачного завершения возвращают ноль.

возвращает текущее положение индикатора относительно начала файла. Для бинарных файлов - это число байт, для текстовых не определено (если текстовый файл состоит из однобайтовых символов, то также число байт).

Рассмотрим пример: пользователь вводит числа. Первые 4 байта файла: целое, которое обозначает, сколько чисел было введено. После того, как пользователь прекращает вводить числа, мы перемещаемся в начало файла и записываем туда число введённых элементов.

Вторая программа сначала считывает количество записанных чисел, а потом считывает и выводит числа по порядку.

Примеры

1. Имеется бинарный файл размером 10*sizeof(int) байт. Пользователь вводит номер ячейки, после чего в неё записывает число. После каждой операции выводятся все числа. Сначала пытаемся открыть файл в режиме чтения и записи. Если это не удаётся, то пробуем создать файл, если удаётся создать файл, то повторяем попытку открыть файл для чтения и записи.

2. Пишем слова в бинарный файл. Формат такой - сначало число букв, потом само слово без нулевого символа. Ели длина слова равна нулю, то больше слов нет. Сначала запрашиваем слова у пользователя, потом считываем обратно.

3. Задача - считать данные из текстового файла и записать их в бинарный. Для решения зачи создадим функцию обёртку. Она будет принимать имя файла, режим доступа, функцию, которую необходимо выполнить, если файл был удачно открыт и аргументы этой функции. Так как аргументов может быть много и они могут быть разного типа, то их можно передавать в качестве указателя на структуру. После выполнения функции файл закрывается. Таким образом, нет необходимости думать об освобождении ресурсов.

4. Функция saveInt32Array позволяет сохранить массив типа int32_t в файл. Обратная ей loadInt32Array считывает массив обратно. Функция loadInt32Array сначала инициализирует переданный ей массив, поэтому мы должны передавать указатель на указатель; кроме того, она записывает считанный размер массива в переданный параметр size, из-за чего он передаётся как указатель.

5. Создание таблицы поиска. Для ускорения работы программы вместо вычисления функции можно произвести сначала вычисление значений функции на интервале с определённой точностью, после чего брать значения уже из таблицы. Программа сначала производит табулирование функции с заданными параметрами и сохраняет его в файл, затем подгружает предвычисленный массив, который уже используется для определения значений. В этой программе все функции возвращают переменную типа Result, которая хранит номер ошибки. Если функция отработала без проблем, то она возвращает Ok (0).

6. У нас имеются две структуры. Первая PersonKey хранит логин, пароль, id пользователя и поле offset. Вторая структура PersonInfo хранит имя и фамилию пользователя и его возраст. Первые структуры записываются в бинарный файл keys.bin, вторые структуры в бинарный файл values.bin. Поле offset определяет положение соответствующей информации о пользователе во втором файле. Таким образом, получив PersonKey из первого файла, по полю offset можно извлечь из второго файла связанную с данным ключом информацию.

Зачем так делать? Это выгодно в том случае, если структура PersonInfo имеет большой размер. Извлекать массив маленьких структур из файла не накладно, а когда нам понадобится большая структура, её можно извлечь по уже известному адресу в файле.

Всё ещё не понятно? – пиши вопросы на ящик

Перед изучением данной темы рекомендуется ознакомиться со следующими темами:

Содержание

4.1. Методы типа Read…() для чтения данных примитивных типов ( int , bool , double , …)
- 4.1.1. Метод ReadBoolean()
- 4.1.2. Методы ReadByte() и ReadBytes()
- 4.1.3. Методы ReadChar() и ReadChars(int)
- 4.1.4. Методы чтения данных с плавающей запятой ReadDecimal() , ReadDouble() , ReadSingle()
- 4.1.5. Методы ReadInt16() , ReadInt32() , ReadInt64() чтения данных типа int
- 4.1.6. Метод ReadSByte() . Чтение данных типа sbyte
- 4.1.7. Метод ReadString() . Чтение строки типа string
- 4.1.8. Методы считывания данных беззнакового целого типа
Поиск на других ресурсах:

1. Классы BinaryReader и BinaryWriter . Назначение. Общая информация

Классы BinaryReader и BinaryWriter предназначены соответственно для чтения и записи данных в двоичном формате.

Для чтения данных примитивных типов и строк из потока используется класс BinaryReader . При чтении можно указать необходимую кодировку. По умолчанию установлена кодировку UTF-8.

Класс BinaryWriter используется для записи в поток стандартных типов данных и строк в двоичном формате. Существует возможность указания кодировки (по умолчанию UTF-8).

Классы реализованы в пространстве имен System.IO . Для того, чтобы использовать возможности классов BinaryReader , BinaryWriter нужно подключить System.IO

2. Взаимодействие класса BinaryReader с потоками опорных хранилищ. Использование класса FileStream

Как известно, классы BinaryReader и BinaryWriter относятся к адаптерам потоков. Непосредственно взаимодействовать с различными видами хранилищ классы не могут. Для того, чтобы подойти к файловому, сетевому или иному виду хранилища нужно:
- создать экземпляр соответствующего класса как потока. Это может быть экземпляр одного из четырех классов FileStream , IsolatedStorageStream , MemoryStream или NetworkStream ;
- связать созданный экземпляр с экземпляром класса BinaryReader или BinaryWriter .
Например. Для того, чтобы прочитать информацию из файла или записать ее в файл, нужно создать экземпляр потока FileStream (рисунок 1).

Рисунок 1. Взаимодействие класса BinaryReader с файлом с помощью класса FileStream

3. Конструкторы класса BinaryReader . Создание экземпляра

Класс BinaryReader имеет несколько конструкторов, наиболее используемые из которых следующие:
- input – ссылка на абстрактный базовый класс Stream ;
- encoding – система кодировки (Unicode, UTF32, UTF8 и другая). По умолчанию устанавливается система кодировки UTF8.
Пример. В примере продемонстрировано создание экземпляра класса BinaryReader с кодировкой по умолчанию.

4. Класс BinaryReader . Обзор основных методов

Для считывания данных примитивных (стандартных) типов ( int , double , char и других) в двоичном формате используется ряд методов. Предварительно эти данные должны быть записаны методом Write() .

Ниже дан перечень этих методов.

4.1.1. Метод ReadBoolean()

Общая форма метода

Метод считывает значение типа bool из текущего потока и сдвигает текущую позицию на один байт.

Пример. Считывание из файла значения логического типа bool . Фрагмент кода предполагает, что это значение предварительно было записано методом Write() .

4.1.2. Методы ReadByte() и ReadBytes()

Метод ReadByte() считывает из потока один байт. Метод ReadBytes() считывает из потока несколько байт. Общая форма методов

здесь count – количество считываемых байт.

Пример. Приводится пример считывания данных методами ReadByte() и ReadBytes() .

4.1.3. Методы ReadChar() и ReadChars(int)

Методы используются для считывания одиночного символа типа char или нескольких символов типа char . Общая форма методов следующая:

здесь count – количество символов, которые нужно прочитать из потока.

Пример.

4.1.4. Методы чтения данных с плавающей запятой ReadDecimal() , ReadDouble() , ReadSingle()

Для чтения данных с алавающей запятой используются методы ReadDecimal() , ReadDouble() , ReadSingle() , которые считывают данные типов decimal , double и float соответственно. Общая форма методов следующая:

Пример. В примере считывается массив вещественных чисел из файла.

4.1.5. Методы ReadInt16() , ReadInt32() , ReadInt64() чтения данных типа int

Для чтения данных типа int используются следующие методы:

Общая форма методов следующая

Пример.

4.1.6. Метод ReadSByte() . Чтение данных типа sbyte

Метод ReadSByte() считывает данные типа sbyte . Общая форма метода:

Пример.

4.1.7. Метод ReadString() . Чтение строки типа string

Для чтения одной строки из текущего потока используется метод ReadString() , который имеет следующую общую форму:

Пример.

4.1.8. Методы считывания данных беззнакового целого типа

Для считывания беззнаковых целых типов используются методы ReadUint16() , ReadUint32() , ReadUint64() . Общая форма методов

Пример.

4.2. Метод Read()

Метод Read() имеет несколько перегруженных реализаций. Ниже приведена общая форма наиболее употребляемых реализаций метода. Первая реализация метода не содержит параметров

При такой реализации считываются символы из базового потока и перемещается текущая позиция потока вперед в соответствии с используемым кодированием. Метод возвращает следующий символ из потока ввода.

считывают соответственно определенное число байт или символов из потока, начиная с определенного потока в массиве байт.

Пример.

В примере демонстрируется использование метода Read() , который считывает массив байт типа byte[] . Сначала в файл записывается массив типа double[] . Затем этот массив считывается методом Read(byte[], int, int) .

Пример также демонстрирует возможности класса BitConverter , который предназначен для преобразования различных типов в тип byte[] и, наоборот. Демонстрируется конвертирование чисел массива double[] в массив byte[] .

Текст программы следующий.

Результат работы программы

4.3. Метод PeekChar()

Метод PeekChar() получает следующий имеющийся символ без прироста позиции байта или символа

Если невозможно прочитать символ (например, конец файла), то метод возвращает -1.

Пример. В примере в файл записывается строка, затем эта строка считывается посимвольно. Для определения того, можно ли прочитать символ, используется метод PeekChar() .

При записи информации в двоичный файл символы и числа записываются в виде последовательности байт.

Для того чтобы записать данные в двоичный файл, необходимо:
1. описать файловую переменную типа FAIL * с помощью оператора FILE *filename, здесь filename — имя переменной, где будет храниться указатель на файл.
2. открыть файл с помощью функции fopen
3. записать информацию в файл с помощью функции fwrite
4. закрыть файл с помощью функции fclose
Для того чтобы считать данные из двоичного файла, необходимо:
1. описать переменную типа FILE *
2. открыть файл с помощью функции fopen
3. считать необходимую информацию из файла с помощью функции fread, при этом следить за тем достигнут ли конец файла.
4. закрыть файл с помощью функции fclose
Рассмотрим основные функции, необходимые для работы с двоичными файлами.

Для открытия файла предназначена функция fopen.

FILE *fopen(const *filename, const char *mode)

Здесь filename — строка, в которой хранится полное имя открываемого файла, mode — строка, определяющая режим работы с файлом; возможны следующие значения:
- «rb» — открываем двоичный файл в режиме чтения;
- «wb» — создаем двоичный файл для записи; если он существует, то его содержимое очищается;
- «ab» — создаем или открываем двоичный файл для дозаписи в конец файла;
- «rb+» — открываем существующий двоичный файл в режиме чтения и записи;
- «wb+» — открываем двоичный файл в режиме чтения и записи, существующий файл очищается;
- «ab+» — двоичный файл открывается или создается для исправления существующий информации и добавления новой в конец файла.
Функция возвращает в файловой переменной f значение NULL в случае неудачного открытия файла. После открытия файла доступен 0-й его байт, указатель файла равен 0, значение которого по мере чтения или записи смещается на считанное (записанное) количество байт. Текущие значение указателя файла — номер байта, начиная с которого будет происходить операция чтения или записи.

Для закрытия файла предназначена функция fclose:

int fclose(FILE *filename);

Она возвращает 0 при успешном закрытие файла и EOF в противном случае.

Функция remove предназначена для удаления файлов:

int remove(const char *filename);

Эта функция удаляет с диска файл с именем filenema. Удаляемый файл должен быть закрыт. Функция возвращает ненулевое значение, если файл не удалось удалить.

Для переименования файлов предназначена функция rename:

int rename(const char *oldfilename, const char *newfilename);

Первый параметр — старое имя файла, второй — новое. Возвращает 0 при удачном завершении программы.

Чтение из двоичного файла осуществляется с помощью функции fread:

fread(void *ptr, size, n, FILE *filename);

Функция fread считывает из файла filename в массив ptr n элементов размера size. Функция возвращает количество считанных элементов. После чтения из файла его указатель смещается на n*size байт.

Запись в двоичный файл осуществляется с помощью функции fwrite:

fwrite(const void *ptr, size, n, FILE *filename);

Функция fwrite записывает в файл filename из массива ptr n элементов размера size. Функция возвращает количество записанных элементов. После записи информации в файл указатель смещается на n*size байт.

Для контроля достижения конца файла есть функция feof:

int feof(FILE *filename);

Она возвращает ненулевое значение если достигнут конец файла.

Для более точного усвоения материала предлагаю рассмотреть пару стандартных задач.

Задача 1

Создать двоичный файл D:\\game\\noobs.dat и записать в него целое число n и n вещественных чисел.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Задача 2

Вывести на экран содержимого созданного в прошлой задаче двоичного файла D:\\game\\noobs.dat
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Двоичный файл — последовательная структура данных, после открытия файла доступен первый байт, хранящийся в нем. Можно последовательно записывать или считывать данные из файла. Допустим, необходимо считать пятнадцатое число, а затем первое. С помощью последовательного доступа это можно сделать следующим способом:

Как видно, такое чтение чисел из файла, а затем повторное открытие файла — не самый удобный способ. Гораздо удобнее будет использовать функцию fseek перемещения указателя файла к заданному байту.

int fseek(FILE *filename, long int offset, int origin);

Функция устанавливает указатель текущий позиции файла F в соответствии со значением начала отсчета origin и смещения offset. Параметр offset равен количеству байтов, на которые будет смещен указатель файла относительно начала отсчета, заданного параметром origin. В качестве значения для параметра origin должно быть взято одно из следующих значений отсчета смещения offset, определенных в заголовке stdio.h:
- SEEK_SET — с начала файла;
- SEEK_CUR — с текущей позиции;
- SEEK_END — с конца файла.
Функция возвращает нулевое значение при успешном выполнение операции, ненулевое — при возникновении сбоя при выполнении смещения

Функция fseek фактически реализует прямой доступ к любому значению в файле. Необходимо только знать месторасположение (номер байта) значения в файле. Рассмотрим использование прямого доступа в двоичных файлах на примере решения следующей задачи.

Задача 3

В созданном раннее двоичном файле D:\\game\\noobs.dat, поменять местами наибольшее и наименьшее из вещественных чисел.

Алгоритм решения задачи состоит из следующих этапов:
1. чтение вещественных из файла в массив a.
2. поиск в массиве а максимального (max) и минимального (min) значения и их номеров (imax, imin).
3. перемещения указателя файла к максимальному значению и запись min.
4. перемещения указателя файла к минимальному значению и запись max.
Ниже приведен текст программы решения задачи с комментариями.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Итак, мы рассмотрели основные принципы работы с файлами в C++. В следующих уроках они вам еще встретятся, поэтому усвойте их как можно лучше.

До этого при вводе-выводе данных мы работали со стандартными потоками — клавиатурой и монитором. Теперь рассмотрим, как в языке C реализовано получение данных из файлов и запись их туда. Перед тем как выполнять эти операции, надо открыть файл и получить доступ к нему.

В языке программирования C указатель на файл имеет тип FILE и его объявление выглядит так:

С другой стороны, функция fopen() открывает файл по указанному в качестве первого аргумента адресу в режиме чтения ("r"), записи ("w") или добавления ("a") и возвращает в программу указатель на него. Поэтому процесс открытия файла и подключения его к программе выглядит примерно так:

Примечание. В случае использования относительной адресации текущим/рабочим каталогом в момент исполнения программы должен быть тот, относительно которого указанный относительный адрес корректен. Место нахождения самого исполняемого файла не важно.

При чтении или записи данных в файл обращение к нему осуществляется посредством файлового указателя (в данном случае, myfile).

Если в силу тех или иных причин (нет файла по указанному адресу, запрещен доступ к нему) функция fopen() не может открыть файл, то она возвращает NULL. В реальных программах почти всегда обрабатывают ошибку открытия файла в ветке if , мы же далее опустим это.

Объявление функции fopen() содержится в заголовочном файле stdio.h, поэтому требуется его подключение. Также в stdio.h объявлен тип-структура FILE.

После того, как работа с файлом закончена, принято его закрывать, чтобы освободить буфер от данных и по другим причинам. Это особенно важно, если после работы с файлом программа продолжает выполняться. Разрыв связи между внешним файлом и указателем на него из программы выполняется с помощью функции fclose() . В качестве параметра ей передается указатель на файл:

В программе может быть открыт не один файл. В таком случае каждый файл должен быть связан со своим файловым указателем. Однако если программа сначала работает с одним файлом, потом закрывает его, то указатель можно использовать для открытия второго файла.

Чтение из текстового файла и запись в него

fscanf()

Функция fscanf() аналогична по смыслу функции scanf() , но в отличии от нее осуществляет форматированный ввод из файла, а не стандартного потока ввода. Функция fscanf() принимает параметры: файловый указатель, строку формата, адреса областей памяти для записи данных:

Возвращает количество удачно считанных данных или EOF. Пробелы, символы перехода на новую строку учитываются как разделители данных.

Допустим, у нас есть файл содержащий такое описание объектов:

Тогда, чтобы считать эти данные, мы можем написать такую программу:

В данном случае объявляется структура и массив структур. Каждая строка из файла соответствует одному элементу массива; элемент массива представляет собой структуру, содержащую строковое и два числовых поля. За одну итерацию цикл считывает одну строку. Когда встречается конец файла fscanf() возвращает значение EOF и цикл завершается.

fgets()

Функция fgets() аналогична функции gets() и осуществляет построчный ввод из файла. Один вызов fgets() позволят прочитать одну строку. При этом можно прочитать не всю строку, а лишь ее часть от начала. Параметры fgets() выглядят таким образом:

Такой вызов функции прочитает из файла, связанного с указателем myfile, одну строку текста полностью, если ее длина меньше 50 символов с учетом символа '\n', который функция также сохранит в массиве. Последним (50-ым) элементом массива str будет символ '\0', добавленный fgets() . Если строка окажется длиннее, то функция прочитает 49 символов и в конце запишет '\0'. В таком случае '\n' в считанной строке содержаться не будет.

В этой программе в отличие от предыдущей данные считываются строка за строкой в массив arr. Когда считывается следующая строка, предыдущая теряется. Функция fgets() возвращает NULL в случае, если не может прочитать следующую строку.

getc() или fgetc()

Функция getc() или fgetc() (работает и то и другое) позволяет получить из файла очередной один символ.

Приведенный в качестве примера код выводит данные из файла на экран.

Запись в текстовый файл

Также как и ввод, вывод в файл может быть различным.
- Форматированный вывод. Функция fprintf ( файловый_указатель, строка_формата, переменные ) .
- Посточный вывод. Функция fputs ( строка, файловый_указатель ) .
- Посимвольный вывод. Функция fputc() или putc( символ, файловый_указатель ) .
Ниже приводятся примеры кода, в которых используются три способа вывода данных в файл.

Запись в каждую строку файла полей одной структуры:

Построчный вывод в файл ( fputs() , в отличие от puts() сама не помещает в конце строки '\n'):

Пример посимвольного вывода:

Чтение из двоичного файла и запись в него

С файлом можно работать не как с последовательностью символов, а как с последовательностью байтов. В принципе, с нетекстовыми файлами работать по-другому не возможно. Однако так можно читать и писать и в текстовые файлы. Преимущество такого способа доступа к файлу заключается в скорости чтения-записи: за одно обращение можно считать/записать существенный блок информации.

При открытии файла для двоичного доступа, вторым параметром функции fopen() является строка "rb" или "wb".

Тема о работе с двоичными файлами достаточно сложная, для ее изучения требуется отдельный урок. Здесь будут отмечены только особенности функций чтения-записи в файл, который рассматривается как поток байтов.

Функции fread() и fwrite() принимают в качестве параметров:
1. адрес области памяти, куда данные записываются или откуда считываются,
2. размер одного данного какого-либо типа,
3. количество считываемых данных указанного размера,
4. файловый указатель.
Эти функции возвращают количество успешно прочитанных или записанных данных. Т.е. можно "заказать" считывание 50 элементов данных, а получить только 10. Ошибки при этом не возникнет.

Пример использования функций fread() и fwrite() :

Здесь осуществляется попытка чтения из первого файла 50-ти символов. В n сохраняется количество реально считанных символов. Значение n может быть равно 50 или меньше. Данные помещаются в строку. То же самое происходит со вторым файлом. Далее первая строка присоединяется ко второй, и данные сбрасываются в третий файл.

Читайте также: