Dateien / files:
Ziel dieser Lehreinheit ist die Arbeit mit Dateien. Sie lernen, einfache Text-Dateien zu lesen und zu schreiben, anschließend den Umgang mit Binärdateien.
Dazu finden sie auf dieser Seite die Beschreibung einiger ausgewählter Funktionen sowie 4 Übungs-Beispiele.

Stream:
Sie kennen bereits die Datenströme stdin und stdout - ihre Konsole. Zusätzlich können weitere Datenströme benutzt werden, z.B. von und zu Dateien im Filesystem ihres PC oder Netzwerks.

Bei Verwendung eines Streams unterscheiden sie 3 Phasen
Stream öffnen
Stream verwenden
Stream schliessen.

Stream öffnen:
Jedes Betriebssystem / Programm, das mit Streams arbeitet, benutzt dazu (unterschiedliche) Strukturen, meist handles (Handgriffe) genannt, die üblicherweise per Pointer übergeben oder mit fortlaufenden ganzen Zahlen bezeichnet werden. Um einen Stream zu öffnen, müssen sie daher ein file handle erzeugen. Meist dienen dazu "...open..."-Befehle:
Zum Öffnen von Streams (Files) benötigen sie einige Angaben, üblicherweise werden für nicht definierte Parameter Standardwerte (default values) angenommen: Dateiname (filename) bzw. Pfad (inkl. volume und directory), Dateitype (Text (text), Binär (binary)), Zugriff (Sequentiell, Random access), Zugriffsrechte (Read, write, append, delete...) usw.
Ein open-Befehl übergibt bei korrekter Funktion ein handle (file-number), bei nicht korrekter Funktion einen Fehlerwert - das müssen sie prüfen, bevor sie weitermachen.

Stream verwenden:
Je nach Art der Datei, des Zugriffs usw. haben sie nach dem Öffnen eines Streams Zugriff auf diesen, d.h. sie können Daten lesen und / oder schreiben. Jeder diesbezügliche Befehl benötigt die Angabe des handles (der file-number), andernfalls werden Standardwerte (stdin, stdout = Konsole) eingesetzt. Damit wird auch die Unterscheidung zwischen mehreren gleichzeitig geöffneten files klar: Sie verwenden die gleichen Befehle, allerdings mit unterschiedlichen handle-Pointern.

Stream schliessen.
Die Anzahl gleichzeitig geöffneter streams ist je nach Betriebssystem unterschiedlich, jedoch stets begrenzt. Vergessen sie daher niemals, offene streams (files) nach Gebrauch (auch nach Fehlfunktion !) zu schließen !

Einige ausgewählte Stream-Funktionen:

FILE *stream1, *stream2;
Diese Definition legt die Variablen stream1 und stream2 als Pointer auf eine Struktur vom Typ FILE (file handle) fest.
Bibliothek: #include <stdio.h>

fopen( stream, optionstring)
Funktion öffnet ein file.
Parameter: 1. Parameter: FILE-pointer, 2. Paremeter: options-string
options string:
"r"=read (file muss vorhanden sein),
"w"=write (neues file wird erzeugt, wenn es bereits existiert, überschrieben),
"a"=append (wenn file existiert, wird neuer Inhalt am Ende angefügt, wenn nicht, wird ein neues file erzeugt)
"r+"=read+write (file muss existieren),
"w+"=read+write(neues file wird erzeugt, wenn es bereits existiert, überschrieben);
zusätzliche optionen: "t"=text, "b"=binary)
Return value: Pointer auf ein offenes file oder NULL als Fehlerwert.
Beispiel: stream = fopen( infile, "rt" );

fgets(buffer,charmax,stream)
Funktion liest eine Zeile (einen String) von einem Datenstrom (stream)
Parameter: 1. Parameter (string) erhält die Daten, 2. Parameter (int) max. Anzahl von Zeichen, 3. Parameter FILE-pointer
Die Funktion liest so lange Zeichen aus dem Stream, bis entweder ein LF (linefeed) auftritt, oder charmax erreicht ist, oder EOF end-of-file) erreicht ist, oder ein Fehler auftritt. Die bis dahin gelesenen Zeichen sind im String buffer verfügbar. Der result-String wird mit 0-byte abgeschlossen.
Return value: String oder NULL als Fehlerwert.
Beispiel: while ( fgets(line,charmax,stream) != NULL) {...}

fputs( string, stream )
Funktion schreibt einen String auf einen Datenstrom (stream)
Parameter: 1. Parameter enthält die zu schreibenden Daten, 2. Parameter FILE-pointer.
Return value: >=0 wenn erfolgreich, EOF als Fehlerwert.
Beispiel:
gets(line);
fputs(line,stream);
fputs("\n",stream);

getchar (stream)
Funktion liest ein Zeichen von der aktuellen Position eines Datenstroms (stream) und setzt den file-pointer um 1 weiter.
Parameter: FILE-pointer.
Return value: das gelesene Zeichen oder EOF
Beispiel: while ( (ch = getchar(stream) != EOF) && (ch != '\n') ) {...}

putc ( ch, stream )
Funktion schreibt ein Zeichen an die aktuelle Position eines Datenstroms (stream) und setzt den file-pointer um 1 weiter.
Parameter: 1. Parameter (char) das zu schreibende Zeichen, 2. Parameter FILE-pointer
Return value: Das tatsächlich geschrieben Zeichen oder EOF als Fehlerwert.
Beispiel: test = putc( ch, stream );

fclose( stream )
Funktion schließt einen offenen Datenstrom
Parameter: FILE-pointer.
Return: (int) 0 wenn stream geschlossen, EOF wenn Fehler.

fcloseall ()
Funktion schließt alle offenen Datenströme (außer Konsole).
Return: (int) Anzahl der geschlossenen Datenströme oder EOF als Fehlerwert.

ftell (stream)
Liest die aktuelle Position des file-pointers.
Parameter: FILE-pointer
Return: (long) file pointer oder -1L als Fehlerwert.

fseek (stream, offset, origin)
Stellt den file-pointer eines streams auf einen bestimmten Wert ein. (Nur in Binärfiles verwenden, da die Effekte von CR oder CR/LF stören können).
Parameter: 1. Parameter FILE-pointer, 2. Parameter (long) Entfernung von Origin in bytes, 3. Parameter (int) Startposition.
Origin muss einen der folgenden Werte annehmen: SEEK_CUR (aktuelle Position), SEEK_END (EOF), SEEK_SET (file-Anfang)
Return Value: 0 wenn erfolgreich.
Beispiel: result = fseek( stream, 23L, SEEK_SET);

rewind (stream)
Stellt den file-pointer an den Anfang eines files.

Erzeugen sie ein einfaches Programm, mit dem sie Text-Dateien schreiben können.
Hier ein Beispiel:

Erzeugen sie ein einfaches "Filter" für Text-Dateien, das die Zeilen numeriert. Eingang: eine beliebige Text-Datei. Ausgang: Die gleichen Daten, jedoch am Anfang jeder Zeile numeriert.

Erzeugen sie ein einfaches "Filter" für Binär-Dateien.
Erhöhen sie den Wert jedes einzelnen bytes um 1. - Schieben sie nach einer bestimmten Anzahl von bytes ("chunk") ein zusätzliches byte ein, - Schreiben sie ein zusätzliches byte an das Ende der Ausgabedatei.