独習Cのファイル入出力について

質問

• 独習Cで勉強しているが、ファイルの入出力についてわからない点が多い。
• fopen関数を使い、ファイルを開くことができるが、なぜファイル型の宣言が必要なのか疑問である。
• また、FILE型について理解ができていない。教科書の紹介もお願いしたい。

回答No.4

smz-sys · ベストアンサー

私自身１００％の独学者なので、これらの疑問はよくわかります。若干無理やりなところ（正確ではない表現）はありますが、以下のように考えてみては如何でしょうか。
1)　fopen は関数です。関数には、関数の名、引数、戻り値がセットになります。そこで、関数プロトタイプを、以下のように若干書き換えました。
　FILE* fopen(char*, char*);
　単に、fopen の頭の"*" を FILE の側に付け替えた違いしかありませんが、意味は同じです。
関数名の前にあるのは戻り値の型名ですので、fopen の戻り値は、FILE* ということになり、これは「 FILE 構造体型へのポインタを返す」ことを意味しています。
2)　fopen は、管理するファイルの様々な情報を返す関数で、その入れ物が FILE 構造体（へのポインタ）でもあります。単にファイルを開く行為は、fp という変数は必要ありませんが、正しく動作しているかどうか確かめておかないと、その後の操作が怪しくなります。それを確かめるのが
　if(fp == NULL){...}
です。ファイルを開くことに失敗すると、fopen は NULL という値を返すのです。
　なお、ここで、if(fopen(...) == NULL){...}ではどうしてダメなのかという問題がありますが　4)で後述します。
3)　FILE 型の定義は、stdio.h で定義されていますが、入れ物たる変数の宣言は、ユーザーが用意する必要があります。それが fp です。
　ここでもやはり、
FILE *fp; と
FILE* fp; は同じことで、fp は FILE 構造体のポインタ変数になります。
4)　ファイル操作の場合、ファイルが正しく開けたかどうか、ファイルが開いた状態（アクセス出来る状態）かどうか等の状態を操作前に確かめる必要があります。そこで役立つのが fp です。以後、このコードでは対象となるファイルへのアクセスは fp を使って行うのです。
　fopen はファイルを開く動作を行いますが、その状態を保持することは出来ません。関数は、その一文を終えると、返す（戻り）値も消えてしまうからです。そのため、fp に保存しておくわけです。
　なお、fp = fopen(...);　　if(fp == NULL){...}
　をまとめた一文が
if((fp = fopen(...)) == NULL){}
　になります。
5)　最後に、ファイルへの様々な情報を保持する FILE 構造体へのイメージですが、簡単に言えば接続中のファイルかどうかが分かる情報を持っていると考えると良いのではないでしょうか。
　構造体なので、複数の情報（型や値）を持っていますが、現状でその中身を知ろうとするとハマります。とりあえず、開いたファイルの身代わりになる便利な変数として捉えましょう。
6)　補足：関数名の頭に * が付くケースとして、関数ポインタ
　(*function)(type...)　というものがありますので、後々注意しましょう。
7)　ポインタに関しては紙面が足りませんが、本体かそのアドレスかの違い程度で今は良いのでは。
8)　良書は沢山あると思いますが、一長一短です。まずその独習Ｃを一通り読んでみてから（分からなければ飛ばす）、別書を手に取る方が結局速い習得方法かも知れません。その際、分からない、曖昧な点に印を付しておくことです。同書内で解決出来る場合もあれば、他書に頼らざる得ないケースも出て来ます。