# Файлове (част 2). Двоични файлове.

## Режими за работа с файлове


| Режим:| Ефект:                                                                      | 
|--------|------------------------------------------------------------------------------|
|ios::in |Отваря файл за четене  (по подразбиране на ifstream)                           |
|ios::out    |Отваря файл за четене (по подразбиране на ofstream)                        |
|ios::binary | Отваря файл в двоичен режим                                               |
|ios::trunc  | Ако файлът съществува,  съдържанието му се изтрива след отваряне на поток |
|ios::app    | Отваря файлът за вмъкване. Поставя put указателят в края. Не се допуска вмъкване преди края на потока      |
|ios::ate    | Отваря файлът за вмъкване. Поставя put указателят в края. Допуска вмъкване на прозиволни места                |
|ios::nocreate | Отваря за вмъкване, само ако файлът с указаното име съществува.|
ios::noreplace | Отваря за вмъкване само ако файлът с указаното име не съществува.|
### Пример:
 ```c++
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
	ofstream f("test.txt", ios::app);

	if (!f.is_open())
	{
		cout << "Error while opening file!" << endl;
		return -1;
	}
	f << 33; //appends at the end of the file

	f.close();
	return 0;
}
 ```
## Флагове на състоянията на потока 
| Флаг:| Значение:                                                                      | 
|--------|------------------------------------------------------------------------------|
|bad()   | Има загуба на информация. Някоя операция за четене и писане не е изпълнена. |
|fail() |Последната входно/изходна операция е невалидна.|
| eof() | Достигнат е края на файла. |
|good() | Всички операции са изпълнени успешно.|
|clear()| Изчиства състоянието на потока (Вече good() ще върне истина).|

## Двоични файлове.

Изпоилзваме функциите:

1. .read(char* memoryBlock, size_t size);
2. .write(const char* memoryBlock, size_t size);

Обърнете внимание, че функцията приема **char***. Ако искаме да запазим променлива от друг вид, ще трябва експлицитно да преобразуваме указателя към тип char* (без значение, че указателят не сочи към елементи от тип char)

### Пример за писане в двоичен файл:
 ```c++
#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace std;

int main()
{
	ofstream f("file.dat");

	int a = 155555;

	f.write((const char*)&a, sizeof(int));

	return 0;
}
 ```
 ### Пример за четене от двоичен файл:
 
  ```c++
#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace std;

int main()
{
	ifstream f("file.dat");

	int a;

	f.read((char*)&a, sizeof(int));

	cout << a << endl;

	return 0;
}
 ```

### Съдържанието на двоичния файл:
 ![enter image description here](https://i.ibb.co/G3R72qG/sudurjanie.png "Binary file example")
 
Байтовете се записват в **обратна посока**. Най-старшият байт е последен. Следователно запаментеното число е **00025fa3**, което е точно шестанйсетичния запис на числото **155555**.
 
### Примери за запазване на стуктури във файл.
 
- запазване на структура,която не използва динамична памет - **simple_struct_binary.cpp** и **student_staticName_to_binary.cpp**
- запазване на структура,която използва динамична памет - **students_dynamicName_to_binary.cpp**

### Пример за запазване на масив от стуктури във файл.
  
- запазване и четене на масив от обекти,които не използва динамична памет - **array_of_students_write.cpp**, **array_of_students_read.cpp** 

```c++
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

struct Test
{
  char ch;
  int a;
};
int main()
{
    ofstream f("output.dat", ios::binary);
    
    if(!f.is_open())
    {
        cout << "Error!" << endl;
        return -1;
    }
    
    Test arr[3] = {{'a', 400},{'b', 500},{'c', 600}};
    
    f.write((const char*)&arr, sizeof(arr));
    
    f.close();
    
    return 0;
}

 ```

След изпълнението на програмата, файлът (**output.dat**) изглежда така:

![Image of the binary file after running the code](https://i.ibb.co/0JthLd6/3-A978-D14-7-C7-A-4-ABD-8-B0-C-DA27-F6-E9-CD0-A.png "Binary file")


## Позициониране във файл

 - tellg() - Връща позицития на текущия символ в **потока за четене**
 - tellp() - Връща позицития на текущия символ в **потока за писане**
 - seekg(offset, direction) - Премества get-указателят на позцития на **потока за четене**.
 - seekg(streampos idx) - Премества get-указателят на позция idx на **потока за четене**.
 - seekp(offset, direction) - Премества put-указателят на позцития на **потока за писане**.
 - seekp(streampos idx) - Премества put-указателят на позция idx на **потока за писане**.

-**offset** : целочислена стойност. Отместването от direction.
 
 -**direction** : Може да заема следите стойностти:

1. ios::beg - началото на файла.
2. ios::cur - текущата позиция във файла.
3. ios::end - края на файла.

### Задачи

**Задача 1:** Да се напишат програми, които запазват/четат масиви от обекти, които не използват динамична памет.

**Задача 2:** Да се напише функция, която намира големината на файл.

**Задача 3:** Да се напише функция, която заменя всяко срещане на символ във файл с друг символ. Съдържанието на файла не трябва да се зарежда в паметта.

**Задача 4**: 

Да се реализира програма за изглед и модификация на двоични файлове (hex viewer). При стартиране на програмата трябва да се въведе път до двоичен файл и да зареди съдържанието на файла в паметта. След като файлът се е заредил в паметта, трябва да поддържате следните операции:
 
 - Преглед на файла (view)  отпечатва байтовете на файла (в шестнайсетична бройна система). След това да се отпечатат интерпретацията на байтовете като символи. Ако байтът отговаря на малка/голяма латинска буква, то да се отпечата символа. В противен случай да се отпечатва точка.  
 -  Промяна на байт по индекс (change ). 
 -  Премахване на последния байт (remove) 
 -  Добавяне на байт в края (add ). 
 -  Запазване на промените в същия файл (save) 
 -  Запазване на промените в друг файл (save as )

Нека имаме двоичен файл, myData.dat, който се е получил след изпълнението на следния c++ код: 
 ```c++
int x = 25409;
ofstream file(“myData.dat”, ios::binary);
file.write( (const char*)&x, sizeof(x));
```

Да се реализира прост интерфейс, с който да се извикват написаните фунцкии през конзолата.

**Важно** Не се ползволява използването на stl, както и std::hex.

**Пример** (входът от потребителя започва с '>'):

 ```
Enter a file path:
> myData.dat
File loaded successfully! Size: 4 bytes 
> view
41 63 00 00
A  c  .  . 
>change 1 65 
Operation successfully executed!
> view 
41 65 00 00 
A  e  .  . 
> remove 
> view
 41 65 00 
 A  e   . 
 >save 
 File successfully saved
```

**Забележка:** Не се изисква поддържането на конзолен интерфейс. Можете само да реализирате функциите и да ги изпробвате в main функцията.