2 ファイル処理の概要

2.1 ファイル処理とは

本講義のメインテーマである数値計算では大量の数値を扱い，それはハードディスクに保存することが多い．いちいち紙に計算結果を書き写すことは不可能なためである．数値計算に限らず，実験で取得したデータもハードディスクに保存することが多い．なにせ，データの取得にコンピューターを利用するのは普通のことである．そのデータを処理して，意味のある量に加工するのである．数値計算や実験など，理科系の仕事に限らず，現代社会での大量の情報は全てハードディスクに保存される--と言っても過言ではない．

このようなことから，ファイル処理--ここではハードディスクへのデータの入出力--は，コンピューターを上手に使う必須のテクニックである．ファイル処理の技術を習得し，コンピューターを自在に活用して欲しい．これができるようになると，コンピューターの応用がかなり拡がる．卒研などで，大変重宝するだろう．

2.2 ファイル処理の体験

2.2.1 ファイル出力

ごちゃごちゃと説明するよりも，実際にファイル処理のプログラムを示した方がわかりやすいだろう．いままで，ディスプレイに出力していた"Hello World !!"をファイルに書き出す．リスト1のプログラムでそれが実現できる．ディスプレイに表示するprintf()という関数の代わりに，fprintf()関数を使うのである． fprintf()関数がファイルに文字を書き出すのである．前後に少し，おまけがついているが，ほとんど同じである．

   1 #include <stdio.h>
   2 
   3 int main(void){
   4   FILE *hoge;
   5 
   6   hoge=fopen("hello.txt","w");
   7 
   8   fprintf(hoge,"Hello World !!\n");
   9 
  10   fclose(hoge);
  11 
  12   return 0;
  13 }

$\fbox{実行結果}$

リスト1を実行すると，hello.txtというファイルができあがる．そのファイルの中には，以下のような文字が書かれている．

Hello World !!

このプログラムの各行の内容は，次の通りである．文法の詳細については，後で説明する． fprintf()関数でファイルに文字を書くことができる--ということを理解せねばならない．

4行目 FILE *hoge;

ファイルを識別するためのデータを入れる変数を準備する．
6行目 hoge=fopen("hello.txt","w");

hello.txtというファイルを書き込み(write)モードで開いている．そして，ファイルの情報-- 正確には情報が書かれたアドレス--をポインターhoge に代入する．
8行目 fprintf(hoge,"Hello World !!\n");

ファイルにHello World !!と書く．書き込むべきファイルをhogeで示している．
10行目 fclose(hoge);

使い終わったファイルを閉じる．

[練習1]

自分の名前を，ファイルに書き出すプログラムを作成せよ．そして，実行してファイルのデータを確認せよ．

[練習2]

ファイルに，以下の内容を書き出すプログラムを作成せよ．

===============================================
Akita National College of Technology
  Dept. of Electrical and Computer Engineering

   Yamamoto Masashi

        TEL/FAX 018-847-6044
        e-mail yamamoto@akita-nct.jp
===============================================

2.2.2 ファイル入力

ファイルに文字を書く方法は分かった．次に，ファイルから文字を読み込んでみよう．先ほど作成したファイル(hello.txt)の内容を読み，それを画面に出力する．リスト 2が，そのプログラムである．

   1 #include <stdio.h>
   2 
   3 int main(void){
   4   FILE *fuga;
   5   char a[32], b[32], c[32];
   6 
   7   fuga = fopen("hello.txt", "r");
   8 
   9   fscanf(fuga, "%s%s%s", a, b, c);
  10 
  11   fclose(fuga);
  12 
  13   printf("%s %s %s\n", a, b, c);
  14 
  15   return 0;
  16 }

$\fbox{実行結果}$

このプログラムを実行すると，hello.txtというファイルから文字を読み込み，ディスプレイに，以下のように表示される．

Hello World !!

このプログラムの各行の内容は，次の通りである．ここでの文法の詳細についても後で説明する． fscanf()でファイルから文字を読み取ることができる--ことを理解しなくてはばならない．

4行目 FILE *fuga;

先ほど同様，ファイルを識別するためのデータを入れる変数である．
7行目 fuga = fopen("hello.txt", "r");

hello.txtというファイルを読み込み(read)モード開いている．戻り値であるファイルの情報は，ポインターhogeに代入している．
9行目 fscanf(fuga, "%s%s%s", a, b, c);

ファイルからデータ--文字列--を読み込んでいる．空白は文字列の区切りを表すので，文字列を入れる3つの配列を用意している．配列aに"Hello"，配列 bに"World"，配列cに"!!"が格納される．
11行目 fclose(fuga);

使い終わったファイルを閉じている．

[練習3]: 自分の名前が書かれたファイルを読み込んで，ディスプレイに表示するプログラムを作成せよ．

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志

Yamamoto Masashi
平成19年7月4日