天国にいけるＣ言語入門 ヘキサ構造体 ver５.2130

👆ハードディスクにデータを保存したり、ハードディスクから保存されたデータをよみこむシステムはどのようになっているかをご説明いたします

ファイルポインタ変数宣言とfopen関数の書式設定をおこないハードディスク内にデータを保存するためのファイルを作製します

ある日の午後、ソーラーは寝ぼけていました。

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

さてさて、

今までプログラムを

作製しては、コンパイルし

今日の日課で

作製しては、コンパイルし

コマンドプロンプト画面に文字列や数値をprintf出力表示してきました。

そうやってC言語畑を耕してきたわけです。

充実した日々でした。

ですが・・・

文字列や数値などのデータを

ハードディスクにデータとして保存するということはできませんでした。

ソーラー「そういや、そうだった

文字列や数値をただコマンドプロンプト画面に

printf出力表示していただけだった。

ハードディスク内にファイルをつくり

そのファイルにデータを保存できない

となると・・・

他のパソコンとデータのやりとりを

できないし

あとからファイルに保存されたデータを加工することもできない

まあ、そうなるよね。」

🌻　　🌻

起きた？

そこで、これから

データを格納するファイルをハードディスク内に

つくりだしていきます。

ここで根本的なことなのですが

文字列などのデータを

コンピュータのハードディスクに格納すること

と

コンピュータのメモリに格納すること

とは違います

コンピュータのメモリに格納された文字列などのデータは

プログラムの実行の終了とともに

コンピュータのメモリ内から消えてしまいます

メモリに1時的に保存されているだけなのです。

そこで　それらのデータをずっと記憶するために

ハードディスク内にファイルを作製し

それらのデータを

ハードディスク内のファイルに

保存するのです。

さあ、とりあえず

ハードディスク内にファイルを作製するプログラムを見ていきましょう。

ファイル名はTEN-GOGO-C-language.txtとしています。

統合開発環境 EAZY IDECをもちいる場合

そのプログラムは次のようになります。

#include <stdio.h>

int main(void){

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

return 0;

}

統合開発環境Visual Studioをもちいる場合

そのプログラムは次のようになります。

#pragma warning(disable: 4996)

#include <stdio.h>

int main(void){

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

return 0;

}

統合開発環境Visual Studioの場合はこのように

統合開発環境 EAZY IDECの場合のプログラムの冒頭に

#pragma warning(disable: 4996)をお付けください

このように記述しなければ

統合開発環境Visual Studioはプログラム内の

fopen関数を使用できないのです。

なお、この#pragma warning(disable: 4996)のついたプログラムは

統合開発環境EAZY IDECでも実行することができます。

また

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

は

FILE *fp= fopen("TEN-GOGO-C-language.txt", "w");

と

fpのファイルポインタ変数宣言、初期化(後述）を1まとめに

記述しても構いません

が

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

の方が良く使われる表記法となっています。

このプログラムにより

ハードディスク内に

TEN-GOGO-C-language.txtという名のファイルを

作製することができます。

ここで登場するのが

ファイルポインタ変数fpなんです。

このソースコードの中の

FILE *fp;

はfpのファイルポインタ変数宣言とよばれます。

FILE *fp;

においてfpはファイルポインタ変数とよばれています。

ファイルポインタ変数名がfpとなっていますが

fpときまっているわけではありません。

Fpでもrpでもなんでもよいのです

自由にファイルポインタ変数名をつけることができます。

ハードディスク内にファイルを作成するためには

このプログラムのようにまず

ファイルポインタ変数宣言

FILE *fp;

をおこないます。

ファイルポインタ変数宣言

FILE *fp;

の次に記述されている命令文

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

のなかの

TEN-GOGO-C-language.txtは

ハードディスク内に作製するファイルの名前で

自分で自由にきめてかまいません。

#pragma warning(disable: 4996)

#include <stdio.h>

int main(void){

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

return 0;

}

が実行されると

ハードディスク内に

TEN-GOGO-C-language.txtファイルが作製されますが

同時に

ファイル構造体というものも作製されます。

ハードディスク内の

TEN-GOGO-C-language.txtファイルに

保存したいデータは

ファイル構造体をとおして

まずコンピュータのメモリに格納されます。

ファイル構造体はデータを保存するための型の役割を果たしています。

あるいは逆に

ハードディスク内のTEN-GOGO-C-language.txtファイルに保存された

データを読み取りたいときは

ハードディスク内のTEN-GOGO-C-language.txtファイルに保存された

データは

まず

ファイル構造体をとおして

コンピュータのメモリに格納されます。

コンピュータのメモリに格納されたそのデータは

printf関数などをつかって

コマンドプロンプト画面に表示することができます。

つまり

読み込み、書き込み

ともに

ファイル構造体をとおして

コンピュータのメモリに

データは格納されています。

ここでファイルポインタ変数fpの役割について考えてみます。

ハードディスク内に作成されたTEN-GOGO-C-language.txtファイルに

文字列などのデータを保存したいとき

それらの文字列データは

１時的に

　　　　　　　🌻ファイル構造体を通して🌻

　　　　　　　🌻コンピュータのメモリに🌻

格納されます。

その後

保存したい文字列などのデータは

ハードディスク内に作成された

TEN-GOGO-C-language.txtファイルに保存されていきます

保存したい文字列などのデータは

とりあえず

メモリに格納されることになるのですが

そのメモリのアドレスをファイルポインタ変数fpは格納しています

ですので

その文字列データに対応した値を

*fpは格納することになります。

（ファイルポインタ変数fpにではありません　*fpにです）

また逆に

ハードディスク内に作成されたTEN-GOGO-C-language.txtファイル内に

保存されている文字列のデータを

コマンドプロンプト画面に表示したいときは

TEN-GOGO-C-language.txtファイル内に

保存されている文字列のデータは

まず

　　　　🌻ファイル構造体を通して🌻

　　　　🌻コンピュータのメモリに格納されます🌻

そのコンピュータのメモリに格納されたデータを利用して

コマンドプロンプト画面に

TEN-GOGO-C-language.txtファイル内に

保存されている文字列データが表示されるのです。

TEN-GOGO-C-language.txtファイル内に

保存されている文字列データは

１時的にメモリに格納されることになるのですが

そのメモリのアドレスをファイルポインタ変数fpは格納しています

ですので

文字列データに対応した値を

*fpは格納することになります。

ソーラー「お、おおう」

🌻おきた・・

データがメモリに格納されるごとに

*fpに格納されている値は変化していきます

しかし

ファイルポインタ変数fpに格納されている値は

一定のままで変化しないのです😊

ソーラー「ほえぇ？」

🌻　　🌻

まだ　ねてる・・・

ここら辺はソーラーさんが寝ぼけているので

詳しくは後ほど語りましょう。

ファイルポインタ変数fpの意味がだいたいわかったところで

次は

fopen関数の設定

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

について

考察していきましょう。

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

と

ソースコードに記述されていると何か難しく感じますね。

しかし

意味が分かればとても簡単な命令文だということがわかります。

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

ここで記述されているfopenは関数なのです。

ダブルクォーテーション""で囲まれた"TEN-GOGO-C-language.txt"は

fopen関数の第１引数であり

""で囲まれた"w"は

fopen関数の第２引数となっています

第１引数

に"TEN-GOGO-C-language.txt"と記述することにより

ハードディスク内に作成されるファイルの

ファイル名が　TEN-GOGO-C-language.txt　ときめられます

fopen関数の第２引数には"w"と記述されていますが

この"w"はオープンモード"w"とよばれ

命令文

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

により

TEN-GOGO-C-language.txtファイルがハードディスク内に

作製されたとき

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを新規書き込み可能状態で

開くためにもちいられます。

（そのことはすぐ💖に語られます）

また命令文

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

は

すでに

ハードディスク内に

TEN-GOGO-C-language.txtファイルが作製されていた場合

ハードディスク内に作製されていた

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを新規書き込み可能状態で

開くという命令文でもあるのです。

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ファイルが開かれるとは

ハードディスクに作製されたファイルにアクセス可能な状態にする

ことを意味しています

（ファイルが開かれると

ハードディスク内に作製されたファイルのデータは

ファイル構造体を通してメモリに格納することができるようになります

また

ハードディスク内に作製されたファイルに保存するためのデータを

ファイル構造体を通してメモリに格納することができるようになります）

ファイルが閉じられるとは

ハードディスク内に作製されたファイルに

アクセスができない状態になる

ということを意味しています

（実は、ファイルが閉じられても

ファイル構造体はきえません

ファイル構造体

をとおしてメモリに格納された

ハードディスク内に作製されたファイルから読み込まれたデータも

ファイル構造体

を

とおしてメモリに格納された

（ハードディスク内に作製されたファイル

に書き込む、保存するための）データも

メモリから消去されていません

ファイルポインタ変数fp自体も消去されていません。）

ファイルが閉じられても

ハードディスク内に作製されたファイルのデータが

消去されることはありません

このことは後のエピソードで

もっと優しく詳しく記述されます

そして

どのような状態でファイルを開くかを指定するために

fopen関数の第2引数にオープンモードが書きこまれます。

オープンモードには

ハードディスク内の

ファイルを新規書き込みできる状態に開くオープンモード"ｗ"

ファイルを前に保存したデータの後に

追加書き込みできる状態に開くオープンモード"a"

ファイルに一切書き込むことができず

ファイルに以前保存されたデータを読み取りのみできる状態に開く

オープンモード"r"

などなど・・・

があります。

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もうすこしオープンモードについて

説明してみます

ファイルを新規書き込みできる状態に開くオープンモード"ｗ"

の

新規書き込みとは　

今までにファイルに記憶されたデータをまっさらに消して

新たにゼロから

ハードディスク内のTEN-GOGO-C-language.txtファイルに

データをかきこむことを表しています

wはwrite（書き込む）の略というわけです

オープンモード"r"をつかって

TEN-GOGO-C-language.txtファイルが開かれたときは

ハードディスク内のTEN-GOGO-C-language.txtファイルには

新たにデータの書き込みはできず

ハードディスク内のTEN-GOGO-C-language.txtファイルに

保存されているデータの読み込みしかできません

rはread(読み込む）の略です

オープンモード"r"はfopen関数内で

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","r");

のように記述され

TEN-GOGO-C-language.txtファイルに以前保存されたデータを

読み取りのみできる状態にファイルを開くよう指定するはたらきがあります。

オープンモード"r"で

ハードディスク内の

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを開いた場合

TEN-GOGO-C-language.txtファイルに新たにデータを一切書き込むことはできません。

また

この命令文

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","r");

には

ハードディスク内に

TEN-GOGO-C-language.txtという名のファイルがなければ

新たにTEN-GOGO-C-language.txtという名のファイルを作製し

オープンモード"r"でTEN-GOGO-C-language.txtファイルを開くという

はたらきもあります。

ですので

ハードディスク内に

TEN-GOGO-C-language.txtという名のファイルがなく

オープンモード"r"で

新たにTEN-GOGO-C-language.txtという名のファイルを作製し

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを開いた場合

TEN-GOGO-C-language.txtファイルにはデータが保存されていないので

コンピュータのメモリに

ファイル構造体を通して

何も読み取ることができないということになります。

お話はかわって(^_-)-☆

オープンモード"w"を使った

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

が記述された

プログラム

#pragma warning(disable: 4996)

#include <stdio.h>

int main(void){

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

return 0;

}

が実行されると

ハードディスク内に

ファイル名TEN-GOGO-C-language.txtのファイル

が作成され

TEN-GOGO-C-language.txtのファイルは

新規書き込み可能な状態となって開かれていることはわかりましたが

コンパイル結果は

コマンドプロント画面に

続行するには何かキーをおしてください・・・＿

が表示されるのみで

他にはなにも表示されません

🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓🍓

ちょっと小話

実はfopen関数は

今の

オープンモード"r"の説明でものべられたように

ハードディスク内に新たに

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを

新規作成するためだけに

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

と記述してもちいられるのでなく

ハードディスク内に

すでに作製されたTEN-GOGO-C-language.txtファイルを

オープンモード"w"で再び開くときも

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

のように記述してもちいられます。

そして

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

が実行されると

オープンモード"w"で

TEN-GOGO-C-language.txtファイルが開かれるので

今までにTEN-GOGO-C-language.txtファイルに記憶されたデータは

まっさらに消され初期化された状態になります。

ですので

新たにゼロからTEN-GOGO-C-language.txtファイルにデータをかきこむ

ことになります。

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ここでハードディスク内に作成された

TEN-GOGO-C-language.txtファイルの

末尾についている.txtは

このファイルが文章データのみを保存していることを

表すためにつけられています

このように記述しておくと

後で何のファイルかわかるので　管理がしやすいのです。

ソーラー

「面白動画だとファイル名の最後に

.mp4

.wwv　　等が

画像データなら

.jpeg 等が記してあるのはよくみかけるよね。

.mp4

.wwv　をみれば

このデータは動画だというのがすぐにわかるよね

.txtと記述してないと

このファイルは動画を保存しているのか？

画像データを保存しているのか？

それとも

文章データを保存しているのか？

判断出来ないね。

それにしても　プログラムを実行して

ハードディスク内にファイルを作製

新規書き込みできる状態にしたのに

コマンドプロンプト画面になにも表示されないってのは

さみしいね・・・？」

🌼

そう,そう

TEN-GOGO-C-language.txtファイルは

ハードディスク内のどこかに作成されていて

新規書き込みできる状態に開かれているのですが

きちんとファイルが作成されて

新規書き込みできる状態にファイルが開かれているかどうかは

（ファイルにアクセスできる状態になっているかどうかは）

コマンドプロンプト画面になにも表示されていない今の状態

からではわからないんだね。

それはひとまずおいておいて

そうしてハードディスク内に作成され、新規書き込み、あるいは、

読み込み可能状態に開かれた

TEN-GOGO-C-language.txtファイル

を閉じるには

fclose関数をもちいて

fclose(fp);と表記します。

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを開いたままで

つまり

ハードディスク内の

TEN-GOGO-C-language.txtファイルのデータにアクセスできる

状態のままにしておくと

（一応ファイル構造体自体はファイルクローズされてもされなくても

残ってはいますが

ファイルを閉じてしまえば　そのファイルのデータが書き換えられるようなことは起こりません）

ファイル構造体をとおして

メモリにデータが格納されるおそれがあるのです。

ファイル構造体をとおして

メモリにデータが格納された瞬間に

ハードディスク内のファイルにそのデータは保存されることになります。

このように

fclose関数をもちいて

ハードディスク内のファイルにアクセスできないようにする

fclose(fp);

を実行しなければ

ハードディスクのファイルが書き換えられるなどの不具合が生じる可能性があるのです。

アドレスがわかればそのメモリ内のデータを書き換えることができるのは

ポインタ変数の所でもならった？ならった？どう？

ファイル構造体をとおしてメモリにデータは格納されるわけだけど

そのメモリのデータをかきかえるのは

それほど難しくはありません

メモリのデータが書き換えられる操作が行われると

即

ハードディスク内のファイルの保存されているデータも

書き換えられるんだね。

だから

fclose(fp);

を実行してファイルを閉じて

ハードディスク内のファイルに

アクセスできない状態にするというわけです。

そのような理由から

fopen関数でハードディスク内のファイルを開いたら

fclose関数をファイルポインタ変数fpに

fclose(fp);

のように用いて

開いているファイルを

閉じるというきまりになっています。

そのようなわけで

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

でファイルをオープンする命令文を記述したら

セットでファイルをクローズする命令文

fclose(fp);

を記述することになります。

そのファイルを作製、開いてから、閉じるまでの

1連の流れを表すプログラムは次のようになります。

#pragma warning(disable: 4996)

#include <stdio.h>

int main (void){

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

fclose(fp);

return 0;

}

このプログラムをコンパイルすると

続行するには何かキーをおしてください・・・＿

と表示されるのみで

他には何も表示されません

ですが

ファイル名TEN-GOGO-C-language.txtの

ファイルがコンピュータのハードディスク内のどこかに

作製されて

新規書き込み可能状態で開かれ

そして

TEN-GOGO-C-language.txtファイルが閉じられるという

一連の動作は

終了しています。

🌼

ソーラー「はいっ

さてっと　ではでは

このプログラムで作成された

ファイル名TEN-GOGO-C-language.txtのファイルは

ハードディスクのどこに作製できてるのかな

ファイルのできている場所は？っと」

🌻　　🌻

そうですね　気になりますね。

次のようにファイルポインタ変数宣言

👇

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

が実行されると

TEN-GOGO-C-language.txtと名前のついたファイルが

PCのハードディスク内に生成されています。

そこで

PC内のデータ検索欄にてTEN-GOGO-C-language.txt

を入力して検索してみると

TEN-GOGO-C-language.txtと名前のついたファイルが

みつけられます。

ソーラー「どれ🌞どれっ🌞と」

実際に

PC内のデータ検索欄にてTEN-GOGO-C-language.txtを

うちこみ

作製された

TEN-GOGO-C-language.txtを発見するソーラー。

ソーラー「なんと

C言語をつかって

パソコンのハードディスク内に

自分でファイルを作成できちゃった。」

🌻　　🌻

おめでとう

ハードディスク内にTEN-GOGO-C-language.txtという名のファイルを

作成することができました

このファイルに自ら作成した数値、文字列などを格納していくわけですが・・

いままでみてきたように

#pragma warning(disable: 4996)

#include <stdio.h>

int main (void){

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

fclose(fp);

return 0;

}

コンパイル結果

続行するには何かキーをおしてください・・・＿

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを作成し閉じる

このプログラムをコンパイルしても

コマンドプロンプト画面には何も表示されません。

つまり　コンパイル後

(*^-^*)コマンドプロンプト画面をみただけでは(#^.^#)

ファイルがハードディスク内に本当に作成できているか

どうかわかりません。

🌼

ソーラー「いいね(^_-)-☆」

🌻　　🌻

ファイルに不具合がおこっていたり

あとから

以前に作製した

ファイルをオープンしようとしたときに

すでにファイルを削除してしまったりしていて

ファイル自体が存在していないこともありえます。

存在しないファイルを開いてデータを書きこんだり

存在しないファイルに保存されているデータを

読み込んだりすることはできないので

ファイルが正常にオープンできているかどうかを

コマンドプロンプト画面から確認できるようにする

作業をおこなう必要があります

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

を実行した際

fopen関数はファイルオープンに失敗するとNULLという戻り値がかえされます

つまり

ファイルポインタ変数fpにNULLが代入されることになります

その特性を利用し

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

と命令文を記述したあと

ファイルが無事オープンできているかを確認するために

if(fp==NULL){

printf("ファイルオープンに失敗しましたよ～ん\n");

return -1;}

else printf("Hello!ファイルオープンに成功しましたよ～ん\n");

と命令文を表記しておきます。

🌳🌳🌳

fp==NULLを

fp=NULLと表記してはいけません

ここについては次のエピソードで詳しく述べます

🌳🌳🌳

また　if(fp==NULL){

printf("ファイルオープンに失敗しましたよ～ん\n");

return -1;}

で記述される

return -1は　プログラムの実行に

問題が発生したときに

main関数に0以外の戻り値を返す

というきまりによりつけられています。

0以外ならなんでもよいのですが-1を返すというのも

慣例ですね。

では、先程のプログラムに今の命令文

if(fp==NULL){

printf("ファイルオープンに失敗しましたよ～ん\n");

return -1;}

else printf("Hello!ファイルオープンに成功しましたよ～ん\n");

を

付け加えてコンパイルしてみると

#pragma warning(disable: 4996)

#include <stdio.h>

int main (void){

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","w");

if(fp==NULL){

printf("ファイルオープンに失敗しましたよ～ん\n");

return -1;}

else printf("Hello!ファイルオープンに成功しましたよ～ん\n");

fclose(fp);

return 0;

}

コンパイル結果（EAZY　IDECの場合）

ビルド結果（Visual Studioの場合）

Hello!ファイルオープンに成功しましたよ～ん

と表示されます

これでTEN-GOGO-C-language.txtファイルが無事にオープンできる

つまり

TEN-GOGO-C-language.txtファイルに

アクセスできることが確認できました。

つまり　このプログラムでは

オープンモード"w"で

ハードディスク内のファイルを新規書き込み可能な状態で

開き

ファイルが開かれたことも確認して

ファイルを閉じることができたというわけです。

さあ、これで

TEN-GOGO-C-language.txtが作成され

TEN-GOGO-C-language.txtにアクセス可能なことが確認できたので

これから

ハードディスク内のTEN-GOGO-C-language.txtファイル

にデータを書き込んで保存することができますね。

🌼

ソーラー「データを保存か・・ほんと基本的だね。」

🌻　　🌻

今の状態は

fclose(fp);

により

ファイルは閉じられています

再び　ファイルを開きたいのですが

そのファイルのデータを読み込みだけしたくて

あとから書き込みできないようにファイルを開くには

後から詳しく述べますが

オープンモード"w"の代わりに"r"を

次のソースコードのように

fopen関数の第２引数に記入します

FILE *fp;

fp=fopen("TEN-GOGO-C-language.txt","r");

このソースコードの記述のように

再び

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを開くときには

普通は

以前

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを作製するときにもちいた

ファイルポインタ変数宣言

FILE *fp

（（（実は後のエピソードでも述べられるように

ファイルポインタ変数宣言に

ファイルポインタ変数fpを用いなくても

ファイルポインタ変数gp

ファイルポインタ変数hp

でもなんでもよいのです

後ほど💖語られますが

さらにいうと

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを再び開くときに

以前

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを作製するときにもちいた

ファイルポインタ変数宣言

FILE *fp

で使用されたファイルポインタ変数fpを用いる必要すらありません

新たにファイルポインタ変数宣言を実行するのに

FILE *sp

FILE *rp

FILE *hp

のようにファイルポインタ変数名はなんでもかまいません）））

と

以前

TEN-GOGO-C-language.txtファイルを作製するときに

fopen関数の第1引数に記述されていた

TEN-GOGO-C-language.txtを

fopen関数の第１引数に

もちいます。

オープンモードは

"w"

"r"

"a"(後述）

いずれか目的にかなうものを選びます。