Podstawy Programowania

Laboratorium 3

Zadanie 1:

Zawartość dowolnego pliku tekstowego wyświetlić na konsoli. Ścieżkę dostępu do pliku należy pobrać od użytkownika.

Zadanie 2:

Napisać funkcję do obliczania rozmiaru plików. Jako argument funkcja powinna przyjmować ścieżkę dostępu lub wskaźnik do pliku.

Zadanie 3:

Napisać program do kopiowania plików tekstowych. Program powinien oczekiwać na podanie ścieżki dostępu do pliku źródłowego i pliku docelowego.

Zadanie 4:

Zmodyfikować program z Zadania 3 tak, aby kopiowanie odbywało się od końca pliku (ostatni znak pliku źródłowego powinien być pierwszym znakiem pliku docelowego). W programie umieścić funkcję kopiującą, przyjmującą jako argumenty ścieżki do plików: źródłowego i docelowego.

Zadanie 5:

Dana jest funkcja postaci:

 2sin x

dla

−1 < x ≤ 0

 2 x + x

f ( x) =

3



dla 0 < x < 10

( x + )(

1 x + 2)



2

x + 5

dla

x ≤ −1 lub

x ≥



10

Napisać program, do tablicowania powyższej funkcji na przedziale < a, b > podanym przez użytkownika. Wyniki należy zapisać do pliku w dwóch kolumnach.

Zadanie dodatkowe

Napisać program do kopiowania plików w formacie *.bmp.

Funkcje potrzebne do wykonania zadań: fopen(), fclose(), fprintf(), fscanf(), fread(), fwrite(), fseek(), ftell(), feof(), putc(), getc(). Plik nagłówkowy: stdio.h

Katedra Informatyki Stosowanej PŁ

dr inż. Anna Fabijańska

Opis formatu BMP

BMP jest jednym z formatów plików danych z grafiką bitmapową. Opracowany pierwotnie jako natywny dla systemu OS/2, wykorzystywany później także w interfejsach systemów z rodziny Microsoft Windows, jednak dostępny jako format przechowywania danych również na wszystkich pozostałych platformach. Zawiera w sobie prostą kompresje bezstratną RLE (która nie musi być użyta) oraz informację o użytych kolorach. Obsługuje tylko tryb RGB.

Rys.1. Struktura bitmapy

Plik w formacie BMP składa się z następujących elementów (rys. 1):

•

nagłówek pliku;

•

nagłówek obrazu;

•

opcjonalnie paleta RGB (tablica kolorów);

•

dane obrazowe.

Nagłówek pliku, stanowi struktura BITMAPFILEHEADER (Tabela 1), która spełnia rolę sygnatury identyfikującej format pliku.

Tabela 1. Budowa nagłówka bitmapy.

Nazwa

Rozmiar (bajty)

Opis

bfType

2

Sygnatura pliku, zawsze przyjmuje wartość BM

bfSize

4

Długość całego pliku w bajtach

bfReserved1

2

Pole zarezerwowane zwykle ma wartość 0

bfReserved2

2

Pole zarezerwowane zwykle ma wartość 0

bfOffBits

4

Pozycja danych obrazowych w pliku

Bezpośrednio po nagłówku następuje nagłówek obrazu. W przypadku formatu kompatybilnego rodziną systemów Windows, stanowi go struktura BITMAPINFOHEADER

(Tabela 2).

Tabela 2 Budowa nagłówka bitmapy.

Nazwa

Rozmiar (bajty)

Opis

biSize

4

Wielkość nagłówka informacyjnego

biWidth

4

Szerokość obrazu pikselach

biHeight

4

Wysokość obrazu w pikselach

biPlanes

2

Liczba płatów (musi być 1)

biBitCount

2

Liczba bitów na piksel: 1,4,8,16,24 lub 32

biCompression

4

Algorytm kompresji: BI_RGB=0, BI_RLE8=1, BI_RLE4=2, BI_BITFIELDS=3

biSizeImage

4

Rozmiar samego rysunku

biXpelsPerMeter

4

Rozdzielczość pozioma

biYpelsPerMeter

4

Rozdzielczość pionowa

biCrlUses

4

Liczba kolorów w palecie

biCrlImportant

4

Liczba ważnych kolorów w palecie.

Katedra Informatyki Stosowanej PŁ

dr inż. Anna Fabijańska

Paleta (tablica) kolorów występuje bezpośrednio po części nagłówkowej (zazwyczaj zajmującej łącznie 54 bity), a jej format zależy od typu bitmapy, tj. od ilości bitów, przeznaczonych do zakodowania jednego piksela. W przypadku bitmap 1, 4 i 8 bitowych, kompatybilnych z systemami z rodziny Windows, paletę barw stanowi 2bpp – elementowa tablica struktur RGBQUAD postaci:

typedef struct tagRGBQUAD {

BYTE rgbBlue;

BYTE rgbGreen;

BYTE rgbRed;

BYTE rgbReserved;}

RGBQUAD;

Wartość piksela jest indeksem elementu palety barw, opisującej za pomocą trójki składowych RGB jego kolor.

Wynikowy kolor nie zawsze jednak jest kolorem wynikającym z mapowania pikseli. W

przypadku bitmap 16 i 32 bitowych, z wartością pola biCompression w strukturze BITMAPINFOHEADER ustawioną na BI_BTFIELDS, w miejscu tablicy struktur RGBQUAD, występuje tablica trzech, czterobajtowych liczb całkowitych. Te trzy wartości są maskami, określającymi bity określające odpowiednio wartości RGB.

Obrazy 24 – bitowe, jak również 16, i 32 - bitowe, w których nagłówku pole biCompression ma wartość różną od BI_BITFIELDS nie posiadają palety barw.

Ostatnim komponentem plików w formacie BMP są dane obrazowe, czyli piksele. Ich położenie w stosunku do końca struktury BITMAPFILEHEADER, określone jest wartością pola bfOffBits w nagłówku pliku.

Piksele ułożone są rzędami w kolejności od dołu do góry. Ilość rzędów, jak również

pikseli w rzędzie określona jest odpowiednio wartościami pól biHeight oraz biWidth. Rozmiar rzędu jest zdeterminowany przez wartości pól biBitCount i biWidth. Ilość pikseli w jednym rzędzie jest zaokrąglana do najbliższej całkowitej wielokrotności liczby 4.

Format danych obrazowych zależy od ilości bitów przeznaczonych do zakodowania jednego piksela:

•

1 bpp

bajt jest dzielony na 8 części, (po jednym bicie) przy czym wartość z każdej części jest indeksem do elementu w palecie barw;

•

4 bpp

bajt jest dzielony na 2 części, (po cztery bity) przy czym wartość z każdej części jest indeksem do elementu w palecie barw;

•

8 bpp

każdy piksel jest reprezentowany przez 1 bajt, którego wartość jest indeksem do elementu w palecie barw;

•

16 bpp

każdy piksel jest reprezentowany przez 2-bajtową liczbę całkowitą. Jeśli wartość pola biCompression

w

nagłówku

BITMAPINFOHEADER

posiada

wartość

BI_RGB

(0),

intensywność każdego koloru, jest reprezentowana przez 5 bitów (nieużywany jest wtedy bit najbardziej znaczący); jeżeli natomiast wartość pola biCompression ustawiona jest na BI_BITMAP, 4- bajtowe maski bitowe, określają wartości każdego z komponentów RGB;

•

24 bpp

każdy piksel opisany jest poprzez 3 kolejne bajty, określające kolejno wartości składowych RGB (odwrotnie niż w większości formatów graficznych);

•

32 bpp

każdy piksel reprezentowany jest przez 4 – bajtową liczbę całkowitą analogicznie jak w przypadku bitmap 24 bitowych, z dodatkowym niewykorzystanym bajtem na końcu.

Katedra Informatyki Stosowanej PŁ

dr inż. Anna Fabijańska