conteúdo da aula 16

aulas/16-rwfiles/README.org

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+#+title: Curso Básico da Linguagem C
+#+subtitle: Aula 16: Abertura de arquivos para leitura e escrita
+#+author: Blau Araujo
+#+startup: show2levels
+#+options: toc:3
+
+*  Aula 16: Abertura de arquivos para leitura e escrita
+
+[[https://youtu.be/B42KIZfivsg][Vídeo desta aula]]
+
+** Modos de abertura para leitura e escrita
+
+As strings de modos ="r"=, ="w"= e ="a"=, da função =fopen=, quando sucedidas do
+caractere =+=, indicam a abertura do arquivo também para suas respectivas
+operações contrarias:
+
+| Modo | Leitura | Escrita | Truncar | Offset | Criar |
+|------+---------+---------+---------+--------+-------|
+| ="r"=  | Sim     | Não     | Não     | Início | Não   |
+| ="r+"= | Sim     | Sim     | Não     | Início | Não   |
+| ="w"=  | Não     | Sim     | Sim     | Início | Sim   |
+| ="w+"= | Sim     | Sim     | Sim     | Início | Sim   |
+| ="a"=  | Não     | Sim     | Não     | Fim    | Sim   |
+| ="a+"= | Sim     | Sim     | Não     | Fim    | Sim   |
+
+De acordo com a tabela acima, nós precisamos observar alguns pontos
+importantes:
+
+- Se a string de modo iniciar com =w=, o arquivo sempre será truncado
+  na sua abertura.
+- Se a string de modo iniciar com =a=, o ponteiro interno sempre será
+  posicionado no fim do arquivo na sua abertura.
+- Se a string de modo iniciar com =r=, o ponteiro interno sempre será
+  posicionado no início do arquivo na sua abertura.
+- Se não existir, o arquivo só será criado se a string de modo
+  iniciar com =w= ou =a=.
+
+** Manipulação do ponteiro interno
+
+O ponteiro interno do arquivo representa o número do byte que será lido
+ou escrito no próximo acesso: ou seja, seu /offset/ (ou /ponto de partida/).
+Isso é particularmente importante quando abrimos arquivos para ambas as
+operações com as strings de modo ="r+"= ou ="a+"=, visto que o modo ="w+"=
+truncará o conteúdo do arquivo.
+
+*** A função =fseek=
+
+As funções da família =fseek= (=stdio.h=) são utilizadas para posicionar
+ou obter informações sobre o ponteiro interno do arquivo:
+
+| Função  | Descrição                                                                               | Retorno                        |
+|---------+-----------------------------------------------------------------------------------------+--------------------------------|
+| =fseek=   | Define a posição do ponteiro interno.                                                   | Sucesso: =0= (=int=)               |
+| =ftell=   | Obtém a posição corrente do ponteiro interno.                                           | Sucesso: número do byte (=long=) |
+| =rewind=  | Posiciona o ponteiro interno no byte =0=.                                                 | =void=                           |
+| =fsetpos= | Interface para =fseek= referenciando a definição do /offset/ a partir do início do arquivo. | Sucesso: =0= (=int=)               |
+| =fgetpos= | Interface para =ftell= escrevendo o /offset/ obtido em um dado endereço.                    | Sucesso: =0= (=int=)             |
+
+*Notas:*
+
+- Com a função =fseek=, o novo /offset/ é definido com uma expressão do tipo =long=.
+- Com a função =fsetpos=, o novo /offset/ é definido em um ponteiro do tipo =fpos_t=.
+- Com a função =fgetpos=, o /offset/ corrente é escrito em um ponteiro do tipo =fpos_t=.
+
+#+begin_quote
+A função =fseek= trabalha com /streams/, mas é possível manipular o ponteiro interno
+a partir de descritores de arquivos com a chamada de sistema =lseek=.
+#+end_quote
+
+*** Pontos de origem de =fseek=
+
+A função =fseek= recebe 3 argumentos:
+
+- O /stream/ associado ao arquivo;
+- A expressão do valor do /offset/ (tipo =long=);
+- Um inteiro determinando o ponto de origem para a definição do novo /offset/.
+
+Este é o seu protótipo na =glibc= (=stdio.h=):
+
+#+begin_src c
+int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);
+#+end_src
+
+#+begin_quote
+O termo /whence/ significa /"a partir de onde"/ e representa o ponto de origem
+do deslocamento do ponteiro interno do arquivo.
+#+end_quote
+
+O terceiro argumento (=whence=) pode receber qualquer valor inteiro, mas
+a =glibc= oferece três macros para os pontos de origem mais comuns:
+
+- =SEEK_SET=: o início do arquivo;
+- =SEEK_END=: o fim do arquivo;
+- =SEEK_CUR=: o /offset/ corrente.
+
+*** Abertura de arquivos com "r+"
+
+Como o /offset/ inicial será o byte =0=, se a primeira operação for uma
+escrita, os primeiros bytes do arquivo serão sobrescritos. Caso esta
+não seja a intenção, será preciso deslocar o ponteiro interno para o
+fim do arquivo:
+
+#+begin_src c
+// Abertura do arquivo para leitura e escrita...
+char *file = "arquivo.txt";
+FILE *stream = fopen(file, "r+");
+
+// Posicionar offset no fim do arquivo...
+fseek(stream, 0, SEEK_END);
+
+// Rotinas de escrita...
+#+end_src
+
+Aqui, nós deslocamos o ponteiro interno em zero bytes a partir do fim do
+arquivo (origem em =SEEK_END=).
+
+*** Abertura de arquivos com "a+"
+
+O /offset/ inicial será o fim do arquivo e, se quisermos começar a leitura
+a partir de seu início, será preciso deslocar o ponteiro interno para lá:
+
+#+begin_src c
+// Abertura do arquivo para leitura e escrita...
+char *file = "arquivo.txt";
+FILE *stream = fopen(file, "r+");
+
+// Posicionar offset no início do arquivo...
+fseek(stream, 0, SEEK_SET);
+
+// Rotinas de leitura...
+#+end_src
+
+Desta vez, nós deslocamos o ponteiro interno em zero bytes a partir do
+início do arquivo (origem em =SEEK_SET=).
+
+** Procedimentos úteis
+
+Para encerrar esta aula (e o nosso curso), aqui estão alguns exemplos de
+procedimentos gerais úteis envolvendo a manipulação de arquivos.
+
+*** Quantidade de linhas
+
+
+#+begin_src c
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+int main(void) {
+    // Abertura do arquivo para leitura...
+    char *file = "meuarquivo.txt";
+    FILE *stream = fopen(file, "r");
+    if (!stream) {
+        fprintf(stderr, "Erro ao abrir o arquivo!\n");
+        return EXIT_FAILURE;
+    }
+
+    // Contagem de linhas...
+    char buf[BUFSIZ]; // Buffer para ler blocos do arquivo (8192 bytes).
+    int lines = 0;    // Total de linhas encontradas.
+
+    // Lê uma linha até encontrar \n, até BUFSIZ-1 ou até EOF...
+    while (fgets(buf, BUFSIZ, stream) != NULL) {
+        // Só conta uma linha se houver \n no buffer...
+        if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n' ) lines++;
+    }
+    // Se a última linha não contiver \n, ela também será contada...
+    if (lines > 0 && buf[strlen(buf) - 1] != '\n') lines++;
+    
+    // Fechamento do arquivo...
+    fclose(stream);
+
+    // Impressão do resultado...
+    printf("%d linhas", lines);
+
+    return EXIT_SUCCESS;
+}
+#+end_src
+
+*** Obter o tamanho do arquivo
+
+#+begin_src c
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+int main(void) {
+    // Abertura do arquivo...
+    char *file = "meuarquivo.txt";
+    FILE *stream = fopen(file, "rb");
+    if (!stream) {
+        perror("Erro ao abrir o arquivo");
+        return EXIT_FAILURE;
+    }
+
+    // Posiciona o ponteiro de leitura no final do arquivo...
+    if (fseek(stream, 0, SEEK_END) != 0) {
+        perror("Erro ao deslocar o offset para o final");
+        fclose(stream);
+        return EXIT_FAILURE;
+    }
+
+    // Obtém o offset corrente (tamanho do arquivo em bytes)...
+    long fsize = ftell(stream);
+    if (fsize == -1L) {
+        perror("Erro ao obter o offset corrente");
+        fclose(stream);
+        return EXIT_FAILURE;
+    }
+
+    // Exibe o tamanho do arquivo...
+    printf("Tamanho do arquivo: %ld bytes\n", fsize);
+
+    // Fechamento do arquivo...
+    fclose(stream);
+    return EXIT_SUCCESS;
+}
+#+end_src
+
+*** Testar se um arquivo está vazio (0 bytes)
+
+#+begin_src c
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+int main(void) {
+    // Abertura do arquivo...
+    char *file = "meuarquivo.txt";
+    FILE *stream = fopen(file, "r");
+    if (!stream) {
+        perror("Erro na abertura do arquivo");
+        return EXIT_FAILURE;
+    }
+
+    // is_empty recebe 1 se o arquivo estiver vazio...
+    int is_empty = (fseek(stream, 0, SEEK_END) == 0 && ftell(stream) == 0);
+
+    // Fechamento do arquivo...
+    fclose(stream);
+
+    // O programa terminará com sucesso (0) se o arquivo estiver vazio...
+    return !is_empty;
+}
+#+end_src
+
+