Sesión 12: Ficheros de texto y ficheros binarios

• En este laboratorio vamos a trabajar con ficheros de texto y ficheros binarios en C.
• Déjame empezar con un par de preguntas:
  • ¿Qué es un fichero?
  • ¿Qué diferencia un fichero binario de un fichero de texto?
• Los ficheros de texto son ideales para almacenar información de manera legible para los humanos, pero a menudo son menos eficientes en términos de espacio y acceso.
• Los ficheros binarios, en cambio, permiten almacenar datos en su representación interna, ahorrando espacio y mejorando el rendimiento, pero son menos legibles para los humanos.

Playlists

• Usaremos como ejemplo una playlist de canciones, donde cada canción tendrá:
  • Título (cadena de caracteres)
  • Artista (cadena de caracteres)
  • Duración (en segundos, entero)
  • Valoración (entero de 1 a 5)

Playlist como fichero de texto

• Un fichero de texto almacena datos como cadenas legibles por humanos, separadas por delimitadores como espacios, comas, saltos de línea, etc. Por ejemplo (hits de 2024, pon los tuyos :)):

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"Dakiti", "Bad Bunny & Jhay Cortez", 194, 5
"Quédate", "Quevedo", 220, 4
"Baby Hello", "Rauw Alejandro & Bizarrap", 205, 5
"LALA", "Myke Towers", 180, 4
"Columbia", "Eladio Carrión", 210, 3
"Tulum", "Peso Pluma", 230, 5
"La Bachata", "Manuel Turizo", 200, 4
"Palabras Sobran", "Feid", 215, 5
"Automático", "María Becerra", 225, 4
"Delincuente", "Tokischa & Anuel AA", 190, 3

• Escribe un programa que abra y lea un fichero con ese formato, las guarde en un array, lo ordene por valoración (de mayor a menor) e imprima la playlist ordenada en la salida estándar siguiendo el mismo formato
• Atención:
  • Si hay un error al abrir el fichero o al reservar memoria puedes usar la función perror (man 3 perror) antes de terminar tu programa con exit status distinto de 0
  • No sabes el número de canciones a priori (tendrás que pedir memoria: puedes pedir espacio para 5 canciones y si te hace falta más pedir más con realloc, necesitarás el número de canciones que llevas metias en tu array)
  • Las comillas no forman parte de los nombres de los artistas ni de las canciones, sólo están ahí para hacer más agradable el texto para los humanos
  • Puedes asumir que los nombres de los artistas y canciones no superan los 100 caracters
  • Representa las canciones usando struct
• Reflexiones:
  • ¿Cómo de fácil es editar el fichero de texto?
  • ¿Cómo de fácil es parsearlo por un programa? (to parse es un verbo en inglés que significa analizar y procesar sintácticamente un texto)
  • ¿Cuántos caracteres tiene la canción “Automático”? ¿Qué dice strlen? ¿Qué caracteres tiene? ¿Qué bytes?

Playlist como fichero de binario

• Un fichero binario almacena datos en su forma interna (binaria), haciendo que ocupe menos espacio y que su acceso sea más rápido. Sin embargo, los datos no son directamente legibles por humanos
• Por ejemplo, la duración 225, en vez de guardarla con tres caracteres 2, 2 y 5, y por lo tanto como tres bytes 50, 50 y 53 se podría guardar como un único byte 225 (¡que como texto es el caracter á!)
• Modifica el programa anterior para escribir la playlist ordenada en formato binario (si el fichero que lees es playlist.txt el que escribas puedes llamarlo playlist.bin)
• Atención:
  • Puedes usar la función fwrite (man 3 fwrite) para escribir una zona de memoria contigua en un fichero byte a byte, eso provoca que tu fichero sea binario
  • A la hora de abrir el fichero (fopen) tienes que indicar el modo de apertura: lectura (“r”), escritura (“w”), etc. Pero además puedes indicar si el modo es binario (“b”). En el manual puedes leer esto:

1
2
3
4
5
6
7
8
9

The mode string can also include the letter  'b'  either  as  a
last  character or as a character between the characters in any
of the two-character strings described above.  This is strictly
for compatibility with ISO C and has no effect; the 'b' is  ig‐
nored on all POSIX conforming systems, including Linux.  (Other
systems  may treat text files and binary files differently, and
adding the 'b' may be a good idea if you do  I/O  to  a  binary
file and expect that your program may be ported to non-UNIX en‐
vironments.)

• Reflexiones:
  • ¿Se puede editar un fichero binario? ¿Qué implicaciones tiene?
  • ¿Cómo de fácil es parsearlo por un programa?
  • ¿Crees que para tu programa hay alguna diferencia entre abrir un fichero en modo texto o en modo binario?

Leyendo un fichero binario

• Escribe un programa que lea una fichero binario que contiene una playlist y que imprima la playlist en la salida estándar siguiendo el formato textual legible para humanos
• Atención:
  • Usa la función fread (man 3 fread) simétrica de fwrite para leer las canciones del fichero binario
  • Puedes leerlas de 1 en 1, de 5 en 5, como quieras, pero recuerda que aquí tampoco conoces el número de canciones en el fichero (¿aunque quizás podrías calcularlo fácilmente (mira las funciones fseek, ftell y la constante SEEK_END en stdio.h)?)