бинарные файлы что это

Бинарный формат

Двоичный (бинарный) файл — в широком смысле: последовательность произвольных байтов. Название связано с тем, что байты состоят из бит, то есть двоичных (англ. binary ) цифр.

В узком смысле слова двоичные файлы противопоставляются текстовым файлам. При этом с точки зрения технической реализации на уровне аппаратуры, текстовые файлы являются частным случаем двоичных файлов, и, таким образом, в широком значении слова под определение «двоичный файл» подходит любой файл.

Часто двоичными файлами называют исполняемые файлы и сжатые данные, однако некорректно так ограничивать это понятие.

Содержание

Визуализация

Для наглядного представления двоичного файла он разбивается на куски равного размера, представляемые в виде чисел, записываемых, обычно, в шестнадцатеричной системе, иногда в восьмеричной, двоичной или десятичной. Означенный размер куска может быть равен одному октету, а также двум или четырём (в случае разбиения на куски по несколько октетов применяется порядок байтов, принятый на используемой платформе). Зависимость диапазона представляемых чисел от размера куска показана в таблице:

октетов	кол-во бит	шестнадцатеричное	восьмеричное	десятичное беззнаковое	десятичное знаковое
1	8	00 … FF	000 … 377	0 … 255	-128 … 127
2	16	0000 … FFFF	000000 … 177777	0 … 65535	-32768 … 32767
4	32	00000000 … FFFFFFFF	00000000000 … 37777777777	0 … 4294967295	-2147483648 … 2147483647

Инструменты

Для визуализации

Для редактирования

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Бинарный формат» в других словарях:

Формат X файла — формат файла для хранения 3D объектов, созданный компанией Microsoft. Этот формат хранит информацию о геометрии 3D объекта (координаты вершин и координаты нормалей), текстурные координаты, описание материалов, пути и названия к текстурам, которые … Википедия

Двоичный формат файлов Microsoft Excel 97—2007 — Microsoft Excel (Windows) Microsoft Excel 2007 Тип Табличный процессор Разработчик ОС Microsoft Windows … Википедия

Двоичный формат файлов Microsoft Excel 97—2000 — Microsoft Excel (Windows) Microsoft Excel 2007 Тип Табличный процессор Разработчик ОС Microsoft Windows … Википедия

Двоичный формат файлов Microsoft Word 97—2000 — Microsoft Word (Windows) Скриншот Microsoft Word 2007 Тип Текстовый процессор Разработчик Майкрософт … Википедия

Двоичный формат файлов Microsoft Word 97—2007 — Microsoft Word (Windows) Скриншот Microsoft Word 2007 Тип Текстовый процессор Разработчик Майкрософт … Википедия

AMF (формат обмена данными) — У этого термина существуют и другие значения, см. AMF. AMF (англ. Action Message Format, формат сообщений о действиях) бинарный формат обмена данными, использующийся в приложениях, написанных на Action Script. Построен на основе… … Википедия

X (DirectX) — Формат X файла формат файла для хранения 3D объектов, созданный компанией Этот формат хранит информацию о геометрии 3D объекта (координаты вершин и координаты нормалей), текстурные координаты, описание материалов, пути и названия к текстурам,… … Википедия

Источник

Бинарный файл

Содержание

Визуализация

октетов	кол-во бит	шестнадцатеричное	восьмеричное	десятичное беззнаковое	десятичное знаковое
1	8	00 … FF	000 … 377	0 … 255	-128 … 127
2	16	0000 … FFFF	000000 … 177777	0 … 65535	-32768 … 32767
4	32	00000000 … FFFFFFFF	00000000000 … 37777777777	0 … 4294967295	-2147483648 … 2147483647

Инструменты

Для визуализации

Для редактирования

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Бинарный файл» в других словарях:

файл — сущ., м., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? файла, нет? файлу, (вижу) что? файл, чем? файлом, о чём? о файле; мн. что? файлы, (нет) чего? файлов, чем? файлам, (вижу) что? файлы, чем? файлами, о чём? о файлах 1. Файлом называется массив… … Толковый словарь Дмитриева

Бинарный формат — Двоичный (бинарный) файл в широком смысле: последовательность произвольных байтов. Название связано с тем, что байты состоят из бит, то есть двоичных (англ. binary) цифр. В узком смысле слова двоичные файлы противопоставляются текстовым файлам.… … Википедия

Двоичный файл — Двоичный (бинарный) файл в широком смысле: последовательность произвольных байтов. Название связано с тем, что байты состоят из бит, то есть двоичных (англ. binary) цифр. В узком смысле слова двоичные файлы противопоставляются… … Википедия

конфигурационный файл — Бинарный или текстовый файл, содержащий информацию, которая определяет поведение приложения, компьютера или сетевого устройства. [http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html] Тематики сети вычислительные EN configuration file … Справочник технического переводчика

Паскаль (язык программирования) — Эта статья или раздел нуждается в переработке. В Паскале нет модулей, ООП и прочих новомодных веяний. Описание расширений должно присутствовать только в статьях о соответ … Википедия

Паскаль (язык) — Pascal Семантика: процедурный Тип исполнения: компилятор Появился в: 1970 г. Автор(ы): Никлаус Вирт Паскаль (англ. Pascal) высокоуровневый язык программирования общего назначения. Один из наиболее известных языков программирования, широко… … Википедия

Gopher (сетевой протокол) — Gopher Название: Gopher Порт/ID: 70/TCP Спецификация: RFC 1436 Основные реализации (клиенты): Mozilla Firefox, Microsoft Windows: IE 5.x, IE 6 (ограничено MS) Gopher сетевой протокол распределённого поиска и передачи документов, бывший широко рас … Википедия

Gopher — Название: Gopher Порт/ID: 70/TCP Спецификация: RFC 1436 Основные реализации (клиенты): Mozilla Firefox, Microsoft Windows: Internet Explorer 5.x, Internet Explorer 6 (ограничено MS) Gopher сетевой протокол распределённого поиска и передачи… … Википедия

Список расширений имени файла/B — / * A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Примечание: Поскольку расширение имени файла может быть любым, представленный список не является полным … Википедия

Источник

Бинарные файлы

Т екстовые файлы хранят данные в виде текста (sic!). Это значит, что если, например, мы записываем целое число 12345678 в файл, то записывается 8 символов, а это 8 байт данных, несмотря на то, что число помещается в целый тип. Кроме того, вывод и ввод данных является форматированным, то есть каждый раз, когда мы считываем число из файла или записываем в файл происходит трансформация числа в строку или обратно. Это затратные операции, которых можно избежать.

Текстовые файлы позволяют хранить информацию в виде, понятном для человека. Можно, однако, хранить данные непосредственно в бинарном виде. Для этих целей используются бинарные файлы.

Выполните программу и посмотрите содержимое файла output.bin. Число, которое ввёл пользователь записывается в файл непосредственно в бинарном виде. Можете открыть файл в любом редакторе, поддерживающем представление в шестнадцатеричном виде (Total Commander, Far) и убедиться в этом.

Запись в файл осуществляется с помощью функции

Функция возвращает число удачно записанных элементов. В качестве аргументов принимает указатель на массив, размер одного элемента, число элементов и указатель на файловый поток. Вместо массив, конечно, может быть передан любой объект.

Запись в бинарный файл объекта похожа на его отображение: берутся данные из оперативной памяти и пишутся как есть. Для считывания используется функция fread

Функция возвращает число удачно прочитанных элементов, которые помещаются по адресу ptr. Всего считывается count элементов по size байт. Давайте теперь считаем наше число обратно в переменную.

fseek

Одной из важных функций для работы с бинарными файлами является функция fseek

Эта функция устанавливает указатель позиции, ассоциированный с потоком, на новое положение. Индикатор позиции указывает, на каком месте в файле мы остановились. Когда мы открываем файл, позиция равна 0. Каждый раз, записывая байт данных, указатель позиции сдвигается на единицу вперёд.
fseek принимает в качестве аргументов указатель на поток и сдвиг в offset байт относительно origin. origin может принимать три значения

В случае удачной работы функция возвращает 0.

Дополним наш старый пример: запишем число, затем сдвинемся указатель на начало файла и прочитаем его.

Вместо этого можно также использовать функцию rewind, которая перемещает индикатор позиции в начало.

В си определён специальный тип fpos_t, который используется для хранения позиции индикатора позиции в файле.
Функция

используется для того, чтобы назначить переменной pos текущее положение. Функция

используется для перевода указателя в позицию, которая хранится в переменной pos. Обе функции в случае удачного завершения возвращают ноль.

Рассмотрим пример: пользователь вводит числа. Первые 4 байта файла: целое, которое обозначает, сколько чисел было введено. После того, как пользователь прекращает вводить числа, мы перемещаемся в начало файла и записываем туда число введённых элементов.

Вторая программа сначала считывает количество записанных чисел, а потом считывает и выводит числа по порядку.

Примеры

1. Имеется бинарный файл размером 10*sizeof(int) байт. Пользователь вводит номер ячейки, после чего в неё записывает число. После каждой операции выводятся все числа. Сначала пытаемся открыть файл в режиме чтения и записи. Если это не удаётся, то пробуем создать файл, если удаётся создать файл, то повторяем попытку открыть файл для чтения и записи.

4. Функция saveInt32Array позволяет сохранить массив типа int32_t в файл. Обратная ей loadInt32Array считывает массив обратно. Функция loadInt32Array сначала инициализирует переданный ей массив, поэтому мы должны передавать указатель на указатель; кроме того, она записывает считанный размер массива в переданный параметр size, из-за чего он передаётся как указатель.

5. Создание таблицы поиска. Для ускорения работы программы вместо вычисления функции можно произвести сначала вычисление значений функции на интервале с определённой точностью, после чего брать значения уже из таблицы. Программа сначала производит табулирование функции с заданными параметрами и сохраняет его в файл, затем подгружает предвычисленный массив, который уже используется для определения значений. В этой программе все функции возвращают переменную типа Result, которая хранит номер ошибки. Если функция отработала без проблем, то она возвращает Ok (0).

6. У нас имеются две структуры. Первая PersonKey хранит логин, пароль, id пользователя и поле offset. Вторая структура PersonInfo хранит имя и фамилию пользователя и его возраст. Первые структуры записываются в бинарный файл keys.bin, вторые структуры в бинарный файл values.bin. Поле offset определяет положение соответствующей информации о пользователе во втором файле. Таким образом, получив PersonKey из первого файла, по полю offset можно извлечь из второго файла связанную с данным ключом информацию.

Зачем так делать? Это выгодно в том случае, если структура PersonInfo имеет большой размер. Извлекать массив маленьких структур из файла не накладно, а когда нам понадобится большая структура, её можно извлечь по уже известному адресу в файле.

Источник

Бинарные файлы что это

a ). файл, в котором используется двоичный поиск,

б).файл, в котором данные представлены в двоичной системе счисления»

Модель двоичного файла

Такая модель файла полностью совпадает с системой представлений, принятой в Си для работы с памятью на низком (физическом уровне).

· физическая память имеет байтную структуру – единицей адресации является байт;

· любая переменная занимает фиксированное количество байтов, определяемое ее типом. Операция sizeof возвращает эту размерность ;

int fread (void *buf, int size, int nrec, FILE *fd);

int fwrite (void *buf, int size, int nrec, FILE *fd);

Чтобы воспользоваться этими функциями, необходимо обеспечить преобразования переменных к «массиву байтов», используя указатели для задания адресов и операцию sizeof для вычисления размерности:

// Прочитать целую переменную и следующий за ней

// динамический массив из n переменных типа double

int n ; // в целой переменной – размерность массива

double *pd = new double[n];

Произвольный доступ базируется на понятии адреса в двоичном файле. Поскольку на физическом уровне двоичный файл представляется как «неограниченно растущий» массив байтов, то под адресом понимается порядковый номер байта, начиная с 0.

Замечание: текущая позиция в файле является адресом размещения переменной в нем, но получить этот адрес можно перед, и не после ее чтения оттуда.

#define SEEK_SET 0 // Относительно начала файла

#define SEEK_CUR 1 // Относительно текущей позиции,

fseek(fl,0L,SEEK_END); // Установить позицию на конец файла

fsize = ftell(fd); // Прочитать значение текущей позиции

fseek(fd,i,SEEK_CUR); // 100+sizeof(long)=104, позиционирование 104+46=150

Замечание: введя понятие произвольного доступа по адресу в файле, мы не ответили на главные вопросы: а откуда взять эти адреса и как размещаются данные в файле (распределяется память). Эти вопросы – к технологии программирования.

И, наконец, то, с чего следовало бы начать. При открытии или создании нового файла необходимо указать режим работы с файлом как с двоичным. Среди множества режимов можно выделить два: создание нового файла для записи всех данных, либо начальной структуры данных и открытие существующего файла с уже имеющейся структурой данных для чтения, записи и добавления. Последний режим наиболее точно соответствует модели двоичного файла как неограниченно расширяемого прямо адресуемого массива байтов.

// Открыть существующий как двоичный для чтения и записи

// Создать новый как двоичный для записи и чтения

Дамп двоичного файла

При отладке программ, работающих с двоичными файлами, иногда сложно установить, какой фрагмент – запись или чтение – содержит ошибку. Аналогично, при чтении уже известного формата необходимо проверять, насколько правильно читаются данные. Здесь не обойтись без навыков чтения дампа – двоичного содержимого файла. Для этого нам придется вспомнить основы представления базовых типов данных в памяти (см. 1.3). Естественно, что все данные и адреса присутствуют в шестнадцатеричной системе счисления.

// Формирование ДАМПА для чтения файла

fwrite(&p,sizeof(long),1,fd); // Занять место под указатель

fwrite(A,sizeof(short),k,fd); // Записать массив коротких целых (2B)

p=ftell(fd); // Получить значение указателя

fwrite(B,sizeof(int),m,fd); // Записать массив целых

fseek(fd,0,SEEK_SET); // К началу файла

fwrite(&p,sizeof(long),1,fd); // Обновить указатель на второй массив

рис. 94-1. Дамп двоичного файла

Чтобы теперь «увидеть» в дампе то, что мы записали, нужно учесть следующее:

· дамп выводится побайтно, один байт представлен двумя шестнадцатеричными цифрами;

· в каждой строке дампа – 16 байтов. Слева находится адрес строки (естественно, шестнадцатеричный). На рисунке для удобства обозначена младшая цифра адреса каждого байта;

· все данные пишутся «младшими байтами вперед». Т.е. для получения значения машинного слова байты надо переписать в обратном порядке;

· для данных другого типа необходим перевод в десятичную систему счисления, а также учет их размерности в соответствии с их типом.

Управление данными в двоичном файле

Работа с двоичным файлом порождает много вопросов общего порядка. Ответить на них можно, исходя из аналогии между двоичным файлом и внутренней (физической) памятью программы. Это касается, прежде всего, распределения памяти в файле и представления в нем различных структур данных.

// Добавить в файл вещественную переменную

Последовательность операций записи в файл создает в нем необходимую структуру данных. Иногда эти операции записи являются фиктивными с целью «занять место» под переменные с еще не определенными значениями.

· свободные участки объединяются в отдельную структуру данных, например, список, и повторно используются. Недостатком является сложность поддержания в файле дополнительной структуры данных;

// Обновить счетчик в двоичном файле

fseek(fd,pos,SEEK_SET); // Читать счетчик

a++; // Увеличить в памяти

· структуры данных в памяти и в файле принципиально различаются. Например, дерево (данные в вершинах и связи) можно сохранить в последовательном потоке (файле) в виде рекурсивного саморазворачивающегося формата (см. 8.2). В этом случае используется полная загрузка/сохранение структуры данных в виде единой операции;

· в памяти могут создаваться образы наиболее важных (часто используемых, управляющих) элементов структуры данных из двоичного файла. Например, при наличии в файле массива указателей на строки в памяти создается «образ» заголовка файла и массива указателей, а сами строки читаются «по необходимости». Такой способ создания и загрузки частичного образа структуры данных предполагает сеансовый режим работы с файлом: частичный образ создается в памяти при открытии файла. Здесь также возникает проблема соответствия образа оригиналу и обновления последнего;

Запись переменной длины – размерность единицы хранения может меняться от записи к записи. Записями файла могут быть переменные различных типов, либо динамические массивы, либо любые другие структуры данных переменной размерности. Типичной записью переменной длины является строка.

Способы организации данных в файлах

Предлагаемая классификация базируется на различии способов доступа к данным. Фактически вопрос сводится к способу получения их адреса. Их известно несколько:

· данные извлекаются из последовательного файла в заданном формате, поэтому их адресация не требуется. Последовательные файлы могут содержать записи как фиксированной, так и переменной длины, в т.ч. строки текста, а также любые данные в последовательном саморазворачивающемся формате;

· адрес вычисляется, исходя из количества и размерности переменных. Сюда относятся массивы и более сложные табличные структуры данных, размерности которых хранятся в них самих (параметризация).

Позиционирование в текстовом файле

Текстовые файлы являются по своей природе файлами последовательного доступа. Единственным исключением из этого правила является позиционирование (возврат) к уже прочитанному фрагменту текста при помощи функции fseek. Но для этого необходимо при первоначальном последовательном просмотре файла определить текущую позицию этого фрагмента в файле функций ftell, вызвав ее перед функцией чтения. Проиллюстрирует этот принцип рядом примеров.

Наличие вложенных фрагментов определяет рекурсивный характер программы. Каждый фрагмент должен обрабатываться отдельным вызовом рекурсивной функции. Для устранения проблем, связанных с хранением повторяющегося фрагмента произвольной длины, предлагается запомнить начальную позицию фрагмента в файле и перечитывать его при циклическом выводе. Начальной точкой рекурсии удобнее всего считать обнаружение открывающейся скобки в текущем потоке (то есть при вызове она считается уже прочитанной).

long pp ; // Текущая позиция фрагмента повторения

char c ; int n =0; // Количество повторов

pp = ftell ( fd ); // Запомнить текущую позицию

else // рекурсивный вызов после ‘(‘

putchar ( c ); // Перечитать фрагмент до ‘)’

//—— Вывод текста с заданной страницы

int i,n,NP; // Количество страниц в файле

long *POS; // Массив адресов начала страниц в файле

if ((fd=fopen(name,»r»))==NULL) return;

fseek(fd,0,SEEK_SET); // Вернуться в начало файла

POS=new long[NP]; // Динамический массив «закладок»

for (n=0; n // Просмотр страниц файла

POS[n]=ftell(fd); // Запомнить начало страницы

for (i=0; i // Чтение строк страницы

printf(«page number(0..%d):»,NP-1); scanf(«%d»,&n);

fseek(fd,POS[n],SEEK_SET); // Позиционироваться на страницу

for (i=0; i // Повторное чтение страницы

if (fgets(str,80,fd)==NULL) break;

При помощи позиционирования в тексте можно ввести любые системы его интерпретации, в том числе аналогичные механизмам, используемым в языках программирования. Такие средства непосредственной интерпретации текста называют также движками. Например, для моделирования вызова функции непосредственно над текстом программы необходимо:

· создать в программе стек, содержащий «точки возврата», которые также являются адресами в тексте;

Как видите, получается полная аналогия механизма вызова функции в компьютерной архитектуре с учетом того, что текстовый файл является аналогом адресного пространства (сегмента кода) программы.

Насколько же можно продвинуться в прямом доступе в текстовом файле? В принципе, никто не мешает нам записывать (обновлять) фрагменты текста, но при условии, что их размер будет точно совпадать с имеющимся. Следующий пример показывает, как извлечь из текстового файла числовое значение 6-разрядного счетчика и, увеличив, аккуратно «вписать» обратно.

//—— «Микрохирургическое» исправление счетчика

FILE *fd; char cc, name[30]=»94-03.txt»;

if ((fd=fopen(name,»r+w»))==NULL) return;

POS=ftell(fd); // Запомнить адрес символа

if ((cc=getc(fd))==EOF) break;

if (cc>=’0′ && cc // Прочитана цифра

fseek(fd,POS,SEEK_SET); // Вернуться на 1 символ

cnt++; // Увеличить счетчик

fseek(fd,POS,SEEK_SET); // Вернуться на начало счетчика

Лабораторный практикум

Указанные варианты заданий реализовать с использованием позиционирования указателя в текстовом файле и массива указателей, без загрузки самого текстового файла в память.

1. Сортировка строк файла по длине и по алфавиту и вывод результата в отдельный файл.

2. Программа-интерпретатор текста. Текстовый файл разбит на именованные модули. Каждый модуль может иметь вызовы других текстовых модулей. Требуется вывести текст модуля main с включением текстов других модулей в порядке вызова:

Произвольные строки модуля текста ааа

Произвольные строки текста

#aaa // Вызов модуля текста с именем aaa

Произвольные строки текста

Основной текст с вызовами других модулей

5. Программа просмотра блочной структуры Си-программы с командами вывода текущего блока, входа в n-ый по счету вложенный блок и выхода в блок верхнего уровня.

6. Программа построчного сравнения двух файлов с выводом групп строк, вставленных или удаленных из второго файла относительно первого.

8. Программа просмотра текстового файла по абзацам. Абзацем считается любая последовательность строк, ограниченная пустой строкой. Программа выводит на экран любой абзац по номеру.

10. Программа составляет словарь идентификаторов и служебных слов Си-программы путем запоминания каждого идентификатора и указателя на строку, в которой он встречается. Кроме того, программа позволяет просматривать текст в обоих направлениях построчно и при выборе текущей строки ищет первый идентификатор и позиционируется к строке, где он встречается в первый раз.

11. Программа составляет «оглавление» текстового файла путем поиска и запоминания позиций строк вида «5.7.6 Позиционирование в текстовом файле». Затем программа составляет меню, с помощью которого позиционируется в начало соответствующих разделов и пунктов с прокруткой текста в обоих направлениях.

12. Программа составляет словарь функций Си-программы. Затем программа составляет меню, с помощью которого позиционируется в начало соответствующих функций. (Функцию достаточно идентифицировать по фрагменту вида «идентификатор(. » вне фигурных скобок).

15. Программа сортировки файла по длине предложений и вывода результата в отдельный файл. При выводе каждое предложение следует переформатировать так, чтобы оно начиналось с отдельной строки и располагалось в строках размером не более 60 символов.

Источник