cp-14. ファイル処理

cp-14. ファイル処理 （C プログラミング入門） URL: https://www.kkaneko.jp/pro/adp/index.html 金子邦彦 1

• https://www.kkaneko.jp/pro/adp/index.html

アウトライン 例題１． １行単位のファイル読み込み ファイルからの読み込み ファイルの終わり（EOF ともいう） 例題２．ファイルからのデータ読み込み ファイル中のデータの取り出し 例題３． １行単位のファイル書き出し ファイルへの書き出し 例題４． ３行目を２回読み込む ファイルのランダムアクセス 2

ファイル読み込み プログラム ファイル •ファイルの中身は書き換わらな い 3

ファイル書き出し プログラム ファイル •ファイルの中身が書き換わる •ファイルは伸び縮みすることが ある 4

目標 • ファイルの読み書きを行うような､簡単なプログ ラムを書けるようになる • ファイルを扱う手順（オープン，読み込み，書 き出し，クローズ）を理解する 5

例題１．１行単位のファイル読み込み • ファイルを読み込んで，ファイルの中身に行 番号を付けて表示するプログラムを作る． • ファイルの読み込みでは，１行単位の読み込みを 行うために fgets 関数を使う • ファイルのオープンを行うために fopen 関数を使 い，ファイルのクローズを行うために fclose 関数 を使う 6

#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
{
ファイルポインタ変数の宣言
char line[100];
int i = 1;
FILE *in_file;
ファイルのオープン
in_file = fopen("d:\\input.txt", "r");
（ファイルポインタが得
if ( in_file == NULL ) {
られる）
printf( "fopen() error" );
ファイルのオープンに
return 0;
失敗したかを調べている
}
while( fgets( line, 100, in_file ) != NULL ) {
printf( "[%d]%s", i, line );
ファイルの終わりに達し
ファイルの
i++;
ていないかを調べている
１行読み込み
}
fclose(in_file);
ファイルのクローズ
return 0;
（ファイルポインタを使ってクローズする）
7
}

実行結果例 [1]アレンジメントの特質 [2]・空間を分割 [3]・分割された部分（フェイス）は，凸性を有する（従って 有界）か， [4] 非有界な半空間 [5]・ボロノイ図を容易に導ける [6]・単体に容易に分解できる 8

プログラムとデータ メモリ ① line[0] fgets( line, 100, in_file ) line[1] ファイルの １行読み込み line[2] line[3] line[4] ② printf( "[%d]%s", i, line ); １行分の表示 9

プログラム実行順 in_file = fopen("d:\\input.txt", "r"); fgets( line, 100, in_file ) != NULL No Yes printf( "[%d]%s", i, line ); i++; fclose(in_file); 10

ファイルのオープンとクローズ • ファイルのオープン • ファイルの読み書きを行う前に、ファイルはオー プンされねばらならい • ファイルのクローズ • ファイルの読み書きが終わったら，ファイルはク ローズされねばならない 11

ファイルポインタ • ファイルポインタ変数の宣言 例）FILE *in_file; 「in_file」という名前の付いたファイルポインタ変数を宣言 • ファイルのオープン 例）in_file = fopen("d:\\input.txt", "r"); オープンすべき ファイル名 オープンモード r ： 読み込みの意味 w: 書き出しの意味 ファイルのオープンを行うと，ファイルポインタが得られる • ファイルのクローズ fclose(in_file); ファイルポインタを使って，ファイルのクローズを行う 12

ファイルポインタ変数の働き ・現在のファイルのファイル位置指示子 （ファイルの読み書き位置） ・ファイルのオープンモード など 13

fgets の意味 • ファイルの１行読み込み • ファイルの一行分を読み込んで，末端の\0を付ける • ファイルには，行の終わりに，改行記号（\n)が付い ている（目には見えない） • 読み込み先（文字の配列）のサイズが，ファイルの１ 行の長さより長いときは，「残りの部分」は変化しな い ファイル Mark\n 変化しない部分 文字の配列 M a r k \n \0 改行記号 文字列の末端 14

fgets で「100」を書く理由 fgets( line, 100, in_file ) 読み込み先の 配列の変数名 読み込み先の 配列のサイズ ファイルポインタ 変数名 ファイル 文字の配列 \0 文字列の末端 配列のサイズが１００ならば，読み込める文字は９９まで 15 （最後に必ず「\0」が付く）

NULLの意味 • fopen 関数では「ファイルオープンの失敗」 例） fopen(“d:\\input.txt", "r") if ( in_file == NULL ) { • fgets 関数では「ファイルの終わり」 例） fgets( line, 100, in_file ) != NULL 16

例題２．ファイルからのデータ読み込み • 次のような名簿ファイルを読み込んで，１列目 の氏名と，３列目の住所だけを表示するプログ ラムを作る • 各データは，空白文字で区切られる． • １列目の氏名と，３列目の住所を取り出すために sscanf 関数を使う 金子邦彦 1200/01/01 福岡市東区箱崎 092-642-4068 ○○×× 1300/12/31 福岡市東区貝塚 092-642-3883 ●●■■ 800/05/31 福岡市東区香椎 092-642-3884 17

#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
{
char line[100];
char name[100];
ファイルポインタ変数の宣言
char birth[100];
ファイルのオープン
char address[100];
FILE *in_file;
（ファイルポインタが得
in_file = fopen("a=d:\\Book1.csv", "r"); られる）
if ( in_file == NULL ) {
ファイルのオープンに
printf( "fopen() error" );
失敗したかを調べている
ファイルの終わりに達し
return 0; ファイルの
１行読み込み
ていないかを調べている
}
while( fgets( line, 100, in_file ) != NULL ) {
sscanf_s( line, "%s %s %s", name, birth, address );
printf( "name=%s, address=%s\n", name, address );
}
１列目，２列目，３列目の取り出し
fclose(in_file);
return 0;
ファイルのクローズ
18
}
（ファイルポインタを使ってクローズする）

実行結果例 name=金子邦彦, address=福岡市東区箱崎 name=○○××, address=福岡市東区貝塚 name=●●■■, address=福岡市東区香椎 19

プログラムとデータ メモリ line[0] line[1] line[99] ② ① fgets( line, 100, in_file ) ファイルの １行読み込み sscanf( line, "%s %s %s", name, birth, address ); データの取り出し name birth address ③ printf( "name=%s, ... １行分の表示 20

プログラム実行順 in_file = fopen("d:\\Book1.csv", "r"); fgets( line, 100, in_file ) != NULL No Yes sscanf( line, "%s %s %s", name, birth, address ); printf( "name=%s, address=%s\n", name, address ); fclose(in_file); 21

sscanf 関数 sscanf( line, "%s %s %s", name, birth, address ); line の中身を調べて，1列目，２列 目， ３列目のデータを name, birth, address に格納する ○○×× 1300/12/31 福岡市東区貝塚 092-642-3883 １行分 １列目 ２列目 ３列目 ４列目 22

例題３．１行単位のファイル書き出し • ２つの浮動小数データを読み込んで，sin 関数 を使った計算を行い，計算結果をファイルに 書き出すプログラムを作る． • 「０」と「０．１」を読み込むと，0, 0.1, … 1.9 について，sin関数を使った計算を繰り返す（繰り 返し回数は２０回とする） • ファイルの書き出すでは，１行単位の書き出しを 行うために fprintf 関数を使う • 書き出されたファイルは，Microsoft Excel み込み可能な形式であること で読 23

#include <stdio.h>
#include <math.h>
struct compute {
double start_x;
double step_x;
};

start_x と step_x を
キーボードから読み込む関数

void input_data( struct compute *data )
{
printf( "start_x =" );
scanf( "%lf", &(data->start_x) );
printf( "step_x =" );
scanf( "%lf", &(data->step_x) );
}

24

start_x と step_x を使って計算
を行い，結果をファイルに書き込む関数
void output_result( struct compute *data, char *file_name )
{
double x;
double y;
int i;
FILE* fp;
fp = fopen( file_name, "w" );
for( i = 0; i < 20; i++ ) {
x = data->start_x + ( i * data->step_x );
y = sin( x );
printf( "x= %lf, y= %lf\n", x, y );
fprintf( fp, "x=, %lf, y=, %lf\n", x, y );
}
fclose( fp );
}

25

int main()
{
struct compute data;
input_data( &data );
output_result( &data, "z:\\data.csv" );

return 0;
}

26

関数呼び出しの流れ main 関数 int main() input_data 関数 void input_data( struct compute *data ) 関数呼び出し 戻り input_data(&data ); return; 関数呼び出し output_result 関数 output_result(&data,"z:\\data.csv") ; void output_result( struct compute *data, char *file_name ) 戻り return; 27

１行単位のファイル読み込み の手順 ファイルのオープン fprintf 等を使って， ファイルの１行書き出し 終わりか？ Ｙｅｓ Ｎｏ ファイルのクローズ 28

テキストファイルの読み書き • 読み込み • fgets と sscanf を使って，１行単位で読み込み • 書き出し • fprintf を使って，１行単位で書き出し 29

オープンモード fopen( file_name, "w" ); • “r” モード ファイル名 オープンモード （文字列） （文字列） • 読み込みモード • 引数fileで指定したファイルが存在しないか，読み 込み不可能な場合には，オープンすることができ ない． • “w” モード • 書き出しモード • 引数fileで指定したファイルが存在しない場合には， ファイルが新たに作成される．ファイルがすでに 存在した場合，ファイル中のデータはすべて捨て られる（ファイルの長さは０になる）． 30

課題３．ファイルのコピー • ファイルをコピーするプログラムを作りなさい • ファイルを1行単位で読み込んで，別のファイルに１行 単位で書き出すことを繰り返す． • ファイルの読み込みでは，１行単位の読み込みを行う ために fgets 関数を使う • ファイルの書き出しでは，１行単位での書き出しを行 うために fprintf関数を使う • ２つのファイルを扱うために，２つのファイルポイン タ変数の宣言を行うこと • 読み込むべきファイルは，Zドライブに事前に作成して おくこと 31