Работа с файлами на низком уровне

Текстовые файлы являются только одним из типов файлов. Файлы также можно рассматривать как последовательности байтов. Перечислим функции, позволяющие работать с файлами на низком уровне. Если не оговорено особо, то заголовочный файл io.h.

· int open (<имя файла>,<доступ>,<дополнительный доступ>); - открывает файл в заданном режиме. Функция возвращает дескриптор файла, который затем используется в других функциях работы с файлами. Второй параметр может принимать следующие значения (они записаны в заголовочном файле fcntl.h): O_RDONLY (только чтение); O_WRONLY (только запись); O_RDWR (чтение и запись), объединенная с помощью логической операции ИЛИ с требуемой комбинацией констант O_APPEND (добавить данные к концу файла), O_CREAT (создать новый файл), O_TRUNC (переписать существующий файл), O_EXCL (вместе с O_CREAT запрещает повторное создание существующего файла), O_BINARY (открыть в двоичном режиме), O_TEXT (открыть как текст). Третий параметр устанавливается, если второй параметр имеет значение O_CREAT. Значение третьего параметра может быть следующим: S_IWRITE (разрешена запись в файл), S_IREAD (разрешено чтение из файла) или S_IWRITE | S_IREAD (разрешены чтение и запись). Заголовочные файлы: fcntl.h, sys\stat.h, io.h.

· int close (<дескриптор файла>);- закрывает открытый файл. В случае успеха возвращает 0, при ошибке возвращает –1.

· int creat (<имя файла>,<доступ>); -создает новый файл. В случае успеха возвращает дескриптор файла. В случае ошибки возвращает –1. Второй параметр может иметь одно из следующих значений: S_IWRITE (разрешена запись в файл), S_IREAD (разрешено чтение из файла) или S_IWRITE | S_IREAD (разрешены чтение и запись). Заголовочные файлы: sys\stat.h, io.h.

· int read (<дескриптор файла>,<указатель на буфер>,<число читаемых байтов>); -читает указанное число байтов из файла. Возвращает число байтов, являющихся содержимым файла и реально записанных в буфер. При достижении конца файла возвращается значение 0. Буфер должен иметь достаточный размер.

· int write (<дескриптор файла>,<указатель на буфер>,<число записываемых байтов>); -записывает указанное количество байтов в файл. Возвращает число байтов, реально записанных в файл. В случае, когда дисковое пространство частично недоступно, будет возвращено значение меньшее, чем указано в функции.

· long lseek (<дескриптор файла>,<смещение в байтах>,<начальная позиция>); -изменяет положение файлового указателя. В случае успеха возвращает новую позицию указателя как смещение в байтах относительно начала файла. В случае ошибки возвращает –1. Третий параметр задает точку отсчета: SEEK_SET (отсчет идет от начала файла), SEEK_CUR (отсчет идет от текущего положения указателя файла), SEEK_END (отсчет идет от конца файла).

· long filelength (<дескриптор файла>); -возвращает размер файла в байтах или –1 в случае ошибки.

· int eof (<дескриптор файла>); -определяет достижение конца файла. Возвращает истину (1), если указатель находится в конце файла и ложь (0) в противном случае.

Пример. Программа копирует файл file1.dat в файл filein.dat через буфер buf [NBYTES], где NBYTES – размер буфера.

#include <io.h>

#include <fcntl.h>

#include <iostream.h>

#include <sys\stat.h>

#define NBYTES 128

main ()

{

int fd1,fd2;

int n_read,n_write;

char buf[NBYTES];

/* --------------- */

fd2 =creat ("filein.dat", S_IWRITE | S_IREAD);

fd1 = open ("file1.dat", O_RDONLY);

cout<<" Содержимое исходного файла:"<<endl;

while (!eof(fd1))

{

/*Читаем заданное количество байтов в буфер*/

n_read = read (fd1,buf,NBYTES);

/*Выводим их на экран*/

for(int i=0;i< n_read;i++) cout<<buf[i];

/*Записываем прочитанные байты в файл-приемник*/

n_write = write (fd2,buf, n_read);

}

cout<<"\n Содержимое результирующего файла:"<<endl;

/*Перемещаем указатель файла-приемника на начало*/

lseek(fd2,0,SEEK_SET);

while (!eof(fd2)) /*Выводим содержимое файла*/

{

n_read = read (fd2,buf,NBYTES);

for(int i=0;i< n_read;i++) cout<<buf[i];

}

}

Список задач для решения на языке Си++

Раздел 1. Действия с числами

1.1. Найти несколько простых чисел Фибоначчи (до сих пор неизвестно, конечно или бесконечно число всех простых чисел Фибоначчи).

1.2. Для заданного целого числа m найти среди первых m*m-1 чисел Фибоначчи хотя бы одно, делящееся на m.

1.3. Вычислить (N)!!, где (2N)!! = 2*4*...*(2N) (2N+1)!! = 1*3*...*(2N+1) .

1.4. Написать программу, которая выводит на экран первые N простых чисел.

1.5. Составить программу поиска среди чисел n, n+1,...,2*n так называемых б л и з н е ц о в , т.е. двух простых чисел, разность между которыми равна двум.

1.6. Натуральное число называется совершенным, если оно равно сумме всех своих делителей, включая единицу. Вывести первые N (N<5) совершенных чисел на экран.

1.7. Разложить целое число на простые множители. Вывести на экран все простые множители (в порядке возрастания) и их порядки.

1.8. Найти все различные пифагоровы тройки из интервала от N до М.

1.9. Написать программу умножения или деления двух данных рациональных чисел. Ответ должен быть несократимой дробью.

1.10. Написать программу сложения или вычитания двух данных рациональных чисел. Ответ должен быть несократимой дробью.

1.11. Проверить, являются ли два числа дружественными (сумма делителей одного числа равна другому числу). Например, сумма делителей числа 220 равна: 1 + 2 + 4 + 5 + 10 + 11 + 20 + 22 + 44 + 55 + 110 = 284, а сумма делителей числа 284 равна: 1 + 2 + 4 + 71 + 142 = 220, поэтому числа 220 и 284 - дружественные.

1.12. Определить, можно ли представить данное число в виде суммы квадратов трех целых чисел.

1.13. Определим операцию # так, что A#B = A - B + A mod B. Найти все числа из интервала от N до M, для которых эта операция коммутативна.

1.14. Число называется абсолютно простым, если при любой перестановке его цифр также образуется простое число. Найти все абсолютно простые числа из интервала [n,m]. Задачу решить без использования символьных массивов и строк.

1.15. Найти среди двузначных чисел такие, что квадрат числа равен кубу суммы цифр этого числа.

1.16. Даны целые неотрицательные числа m,n, указывающие момент времени: "m часов, n минут". Определить наименьшее время (число полных минут), которое должно пройти до того момента, когда часовая и минутная стрелки на циферблате: а) совпадут; б) расположатся перпендикулярно друг к другу. 1.17. Дано действительное число a. Вычислить f(a), где f-периодическая функция с периодом 1.5, совпадающая на отрезке [0,1.5] с функцией x³ - 2.25x;

1.18. Дано натуральное число n (n,100) определяющее возраст человека (в годах). Дать для этого числа наименования "год", "года" или "лет": например, 1 год, 23 года, 45 лет и т.д.

1.19. Доказать, что любую целочисленную денежную сумму, большую 7 руб., можно выплатить без сдачи трешками и пятерками. Для данного n>7 найти такие целые неотрицательные a и b, что 3a+5b=n. 1.20. Поле шахматной доски определяется парой натуральных чисел, каждое из которых не превосходит восьми: первое число - номер вертикали (при счете слева направао), второе - номер горизонтали (при счете снизу вверх). Даны натуральные числа k,l,m,n, каждое из которых не превосходит восьми. Требуются: а) Выяснить, являются ли поля (k,l) и (m,n) полями одного цвета. б) На поле (k,l) расположен ферзь. Угрожает ли он полю (m,n)? в) Выяснить, можно ли с поля (k,l) одним ходом ладьи попасть на поле (m,n). Если нет, то выяснить, как это можно сделать за два хода (указать поле, на которое приводит первый ход).

1.21. Дано натуральное число n. а) Сколько цифр в числе n? б) Найти знакочередующюся сумму цифр числа n (пусть запись n в десятичной системе есть abcd...; найти a-b+c-d...).

1.22. Даны натуральные числа n,m. Получить сумму m последних цифр числа n.

1.23. Дано действительное число x, неравное 0. Вычислить:

x

2

x² +

x² +

. . . .

x² +

x²

1.24. Дано натуральное число n. Получить сумму тех чисел вида i*i-3*i*n*n+n (i=1,2,...,n), которые являются утроенными нечетными числами.

1.25. Назовем натуральное число палиндромом, если его запись читается одинаково с начала и с конца. Найти: а) все меньшие 100 натуральные числа, которые при возведении в квадрат дают палиндром; б) все меньшие 100 натуральные числа - палиндромы, которые при возведении в квадрат также дают палиндромы.

1.26. Дано натуральное число m. Вставить между цифрами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 записанными именно в таком порядке знаки +, - так, чтобы значением получившегося выражения было число m. Например, если m=122, то подойдет такая расстановка знаков: 12+34-5-6+78+9. Если требуемая расстановка знаков невозможна, то сообщить об этом.

1.27. Найти все простые несократимые дроби, заключенные между 0 и 1, знаменатели которых не превышают 7. Дробь задается двумя натуральными числами - числителем и знаменателем.

1.28. Дано натуральное число n. Каким наименьшим количеством монет можно выплатить n копеек. Предполагается, что в достаточном количестве имеются монеты достоинством в 1,2,3,5,10,15,20 и 50 копеек? Также рассмотреть случай с современным набором монет достоинством в 1,5,10 и 50 копеек. 1.29. Рассмотрим некоторое натуральное число n. Если это не палиндром, то изменим порядок его цифр на обратный и сложим исходное число с получившимся. Если сумма - не палиндром, то над ней повторяем операцию и т.д., пока не получится палиндром. До настоящего времени неизвестно, завершается ли этот процесс для любого натурального n.

Даны натуральные числа k,l,m (k<=l). Проверить, верно ли, что для любого натурального числа из диапазона от k до l процесс завершается не позднее, чем после m таких действий.

1.30. Рассмотрим некоторое натуральное число n (n>1). Если оно четно, то разделим его на 2, в противном случае умножим на 3 и прибавим 1. Если полученное число не равно 1, то над ним повторяем операцию и т.д., пока не получим 1. До настоящего времени неизвестно, завершается ли этот процесс для любого натурального n.

Даны натуральные числа k,l,m (1<k<=l). Проверить, верно ли, что для любого натурального числа n из диапазона от k до l процесс завершается не позднее, чем после m таких действий.

Раздел 2. Работа с массивами.

2.1. Из заданного множества точек на плоскости выбрать две различные точки так, чтобы количества точек, лежащих по разные стороны прямой, проходящей через эти две точки, различались наименьшим образом.

2.2. Определить радиус и центр окружности, на которой лежит наибольшее число точек заданного на плоскости множества точек.

2.3. Задано множество М точек на плоскости. Определить, верно ли, что для каждой точки А М существует точка В М (А В) такая, что не существует двух точек множества М, лежащих по разные стороны от прямой АВ.

2.4. Определить радиус и центр такой окружности, проходящей хотя бы через три различные точки заданного множества точек на плоскости, что минимальна разность количества точек, лежащих внутри и вне окружности.

2.5. Многоугольник (не обязательно выпуклый) задан на плоскости перечислением координат вершин в порядке обхода его границы. Определить площадь многоугольника.

2.6. Задано множество прямых на плоскости (коэффициентами своих уравнений). Подсчитать количество точек пересечения этих прямых.

2.7. Порядок на точках плоскости определим следующим образом: (x, y) (u, ), если либо x<u, либо x= u и y . Перечислить точки заданного множества точек на плоскости в соответствии с этим порядком.

2.8. На плоскости заданно n множеств по m точек в каждом. Среди точек первого множества найти такую, которая принадлежит наибольшему количеству множеств.

2.9. Выбрать три разные точки заданного на плоскости множества точек, составляющие треугольник наибольшего периметра.

2.10. Из заданного на плоскости множества точек выбрать такие три точки, не лежащие на одной прямой, которые составляют треугольник наименьшей площади.

2.11. Заданно множество точек на плоскости. Выбрать из них четыре разные точки, которые являются вершинами квадрата наибольшего периметра.

2.12. Из заданного множества точек на плоскости выбрать три разные точки А, В, С так, чтобы внутри треугольника АВС содержалось максимальное количество точек этого множества.

2.13. Из заданного на плоскости множества точек выбрать три различные точки так, чтобы разность между площадью круга ограниченного окружностью, проходящей через эти три точки, и площадью треугольника с вершинами в этих точках была минимальной.

2.14. Определить радиус и центр окружности минимального радиуса, проходящей хотя бы через три различные точки заданного множества точек на плоскости.

2.15. Найти такую точку заданного на плоскости множества точек, сумма расстояний от которой до остальных минимальна.

Раздел 3. Обработка символьной информации.

3.1. Перечислить все слова заданного предложения, которые состоят из тех же букв, что и первое слово предложения.

3.2. В заданном предложении найти пару слов, из которых одно является обращением другого.

3.3. Для каждого из слов заданного предложения указать, сколько раз оно встречается в предложении.

3.4. Из заданного текста выбрать и напечатать те символы, которые встречаются в нем ровно один раз (в том порядке, как они встречаются в тексте).

3.5. В предложении все слова начинаются с различных букв. Напечатать (если можно) слова предложения в таком порядке, чтобы последняя буква каждого слова совпадала с первой буквой следующего слова.

3.6. Найти множество всех слов, которые встречаются в каждом из двух заданных предложений.

3.7. Отредактировать заданное предложение, удаляя из него все слова с нечетными номерами и переворачивая слова с четными номерами.

3.8. Найти самое длинное общее слово двух заданных предложений.

3.9. Даны два предложения. Найти самое короткое из слов первого предложения, которого нет во втором предложении.

3.10. Напечатать заданное предложение таким образам, чтобы каждое его слово целиком находилось в одной и той же строке распечатки (т.е. избавиться от переносов).

3.11. В заданном предложении указать слово, в котором доля гласных (A, E, I, O, U) максимальна.

3.12. Переставить и распечатать слова заданного предложения в соответствии с ростом доли согласных (B, C, D, F, G, H, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, X, Z) в этих словах.

3.13. Для каждого символа заданного текста указать, сколько раз он встречается в тексте. Сообщение об этом символе должно печататься не более одного раза.

3.14. Отредактировать заданное предложение, удаляя из него все слова, целиком составленные из вхождений не более чем двух букв.

3.15. Задан текст, в котором нет вхождений символов `(`и`)`. Выполнить его сжатие, то есть заменить всякую максимальную подпоследовательность, составленную из более чем трех вхождений одного и того же символа, на (k)s, где s – повторяемый символ, а k>3 – количество его повторений.

3.16. Отредактировать заданное предложение, заменяя всякое вхождение слова вида aba₁ на b, где a, b – подслова , a₁ - обращение слова a.

Раздел 4. Файлы

4.1. Дан файл f, компоненты которого являются действительными числами. Найти:

а) сумму компонент файла f;

б) произведение компонент файла f;

в) сумму квадратов компонент файла f;

г) модуль суммы и квадрат произведения компонент файла f;

д) последнюю компоненту файла;

4.2. Дан файл f, компоненты которого являются действительными числами. Найти:

а) наибольшее из значений компонент;

б) наименьшее из значений компонент с четными номерами;

в) наибольшее из значений модулей компонент с нечетными номерами;

г) разность первой и последней компонент файла.

4.3. Дан файл f, компоненты которого являются целыми числами. Найти количество квадратов простых чисел среди компонент.

4.4. Дан символьный файл f. Получить копию файла в файле g.

4.5. Даны символьные файлы f1 и f2. Переписать с сохранением порядка следования компоненты файла f1 в файл f2, а компоненты файла f2 - в файл f1. Использовать вспомогательный файл h.

4.6. Дан символьный файл f. В файле не менее двух компонент. Определить, являются ли два первых символа файла цифрами. Если да, то установить, является ли число, образованное этими цифрами, четным.

4.7. Дан файл f, компоненты которого являются целыми числами. Получить в файле g все компоненты файла f:

а) являющимися четными числами;

б) делящиеся на 3 и не делящиеся на 7;

в) являющимися точными квадратами.

4.8. Вычислить по схеме Горнера значение многочлена с рациональными коэффициентами для данного рационального значения переменной. Считать, что числители и знаменатели коэффициентов записаны в файле f в следующем порядке: вначале числитель и знаменатель старшего коэффициента и т.д., в последнюю очередь числитель и знаменатель свободного члена.

4.9. Дан файл f, компоненты которого являются целыми числами. Записать в файл g все четные числа из файла f, а в файл h – все нечетные. Порядок следования чисел сохранить.

4.10. Дан символьный файл f. Записать в файл g компоненты файла f в обратном порядке.

4.11. Даны символьные файлы f и g. Записать в файл h сначала компоненты файла f, затем - компоненты файла g с сохранением порядка.

4.12. Дан файл f, компоненты которого являются целыми числами. Получить файл g, образованный из файла f исключением повторных вхождений одного и того же числа.

4.13. Дан файл f, компоненты которого являются целыми числами. Все компоненты файла не равны нулю. Файл f содержит столько же отрицательных чисел, сколько и положительных. Используя вспомогательный файл h, переписать компоненты файла f в файл g так, чтобы в файле g:

а) не было двух соседних чисел с одинаковым знаком;

б) сначала шли положительные, затем отрицательные числа;

в) числа шли в следующем порядке: два положительных, два отрицательных, два положительных, два отрицательных и т.д. (предполагается, что число компонент в файле f делится на 4).

4.14. Дан файл f, компоненты которого являются целыми числами. Все компоненты файла не равны нулю. Числа в файле идут в следующем порядке: десять положительных, десять отрицательных, десять положительных, десять отрицательных и т.д. Переписать компоненты файла f в файл g так, чтобы в файле g числа шли в следующем порядке:

а) пять положительных, пять отрицательных, пять положительных, пять отрицательных и т.д.;

б) двадцать положительных, двадцать отрицательных, двадцать положительных, двадцать отрицательных и т.д. (предполагается, что число компонент в файле f делится на 40).

4.15. Дан файл f, компоненты которого являются целыми числами. Число компонент файла делится на 100. Записать в файл g наибольшее значение первых ста компонент файла f, затем - следующих ста компонент и т.д.

4.16. Дан файл f, компоненты которого являются целыми числами. Записать в файл g наибольшее значение первых ста компонент файла f, затем - следующих ста компонент и т.д. Если в последней группе окажется менее ста компонент, то последняя компонента файла g должна быть равна наибольшей из компонент файла f, образующих последнюю (неполную) группу.

4.17. Дан символьный файл f. Добавить в его конец символы e,n,d (если это необходимо, использовать вспомогательный файл g).

4.18. Дан символьный файл f.

а) Подсчитать число вхождений в файл сочетаний “ab”.

б) Определить входит ли в файл сочетание “abcdefgh”.

в) Подсчитать число вхождений в файл каждой из букв a,b,c,d, e,f и вывести результат в виде таблицы a - Na, b - Nb, c – Nc, d - Nd, e – Ne, f – Nf, где Na, Nb, Nc, Nd, Ne, Nf - числа вхождений соответствующих букв.

4.19. Даны символьные файлы f и g. Определить, совпадают ли компоненты файла f с компонентами файла g. Если нет, то получить номер первой компоненты, в которой файлы f и g отличаются между собой. В случае, когда один из файлов имеет n компонент (n>=0) и повторяет начало другого (более длинного) файла, ответом должно быть число n+1.

4.20. Даны символьные файлы f и g. Записать в файл h все начальные совпадающие компоненты файлов f и g.

4.21. Дан символьный файл f. Записать в файл g с сохранением порядка следования те символы файла f:

а) которым в этом файле предшествует буква а;

б) вслед за которыми в этом файле идет буква а.

4.22. Дан символьный файл f. Группы символов, разделенные пробелами (одним или несколькими) и не содержащие пробелов внутри себя, будем называть словами. Удалить из файла все однобуквенные слова и лишние пробелы. Результат записать в файл g.

4.23. Дан символьный файл f. Найти самое длинное слово (см. предыдущую задачу) среди слов, вторая буква которых есть e; если слов с наибольшей длиной несколько, то найти последнее. Если таких слов нет вообще, то сообщить об этом. Решить эту задачу:

а) полагая, что слова состоят не более чем из 10 символов;

б) без ограничения на длину слов.

4.24. Дан символьный файл f. Считая, что количество символов в слове не превосходит двадцати:

а) определить, сколько в файле f имеется слов, состоящих из одного, двух, трех и т.д. символов;

б) получить гистограмму (столбчатую диаграмму) длин всех слов файла f;

в) определить количество слов в файле f.

4.25. Дан символьный файл f. Предполагается, что длина одного слова не превосходит десяти и что число слов делится на 100. Подготовить файл для печати слов в две колонки по пятьдесят строк на странице. Слова должны быть размещены в файле f1 в следующем порядке: 1-е слово, 51-е слово, 2-е слово, 52-е слово, ..., 50-е слово, 100-е слово, затем (следующая страница) 101-е слово, 151-е слово, ..., 150-е слово, 200-е слово и т.д.

4.26. Дан символьный файл f, содержащий сведения о сотрудниках учреждения, записанные по следующему образцу: фамилия имя отчество фамилия имя отчество ...

Записать эти сведения в файле g, используя образцы:

а) имя отчество фамилия имя отчество фамилия ...;

б) фамилия отчество имя фамилия отчество имя ...

4.27. Даны два символьных файла f1 и f2. Файл f1 содержит произвольный текст. Слова в тексте разделены пробелами и знаками препинания. Файл f2 содержит не более 40 слов, которые разделены запятыми. Эти слова образуют пару: первое слово считается заменяемым, а второе – заменяющим. Найти в файле f1 все заменяемые слова и заменить их на заменяющие. Результат поместить в файл g.

4.28. Сведения об автомобиле состоят из его марки, номера и фамилии владельца. Дан файл f, содержащий сведения о нескольких автомобилях. Найти:

а) фамилии владельцев и номера автомобилей данной марки;

б) количество автомобилей данной марки.

4.29. Дан файл f, содержащий различные даты. Каждая дата – это число, месяц, год. Найти:

а) год с наименьшим номером;

б) все весенние даты;

в) самую позднюю дату.

4.30. Дан файл f, содержащий сведения об экпортируемых товарах: указывается наименование товара, страна, импортирующая товар, и объем поставляемой партии в штуках. Найти страны, в которые экпортируется данный товар, и общий объем его экспорта.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ВАРИАНТАМ

Литература

1. Подбельский В.В. Язык Си++: Учеб.пособие. – М.: Финансы и статистика, 1996. 560с.

2. Сван Т. Освоение Borland C++ 4.5. Практический курс. – Киев: Диалектика, 1996. 544с.

Оглавление

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: