【C言語】第7章第5回：ファイル操作エラーの処理方法

ファイル操作中にエラーが発生することは珍しくありません。エラー処理を適切に行うことで、プログラムの信頼性を高めることができます。本記事では、C言語でのファイル操作エラーの処理方法を学びます。

0. 記事の概要

この記事を読むメリット

• プログラムの信頼性向上：エラー発生時の適切な対応を学べます。
• デバッグ力の向上：問題の原因を特定しやすくなります。
• 実践力の習得：プロジェクトでエラーを考慮した設計ができるようになります。

この記事で学べること

• ファイル操作エラーの基本的な種類
• エラーの検出方法と適切な処理
• エラー発生時のデバッグ方法

活用のイメージ

例えば、ログファイルが開けない場合や、読み取り中にデータが破損していた場合など、エラー処理が重要になります。本記事を通じて、エラーに強いプログラムを作るスキルを身につけましょう。

1. ファイル操作エラーの基本

1.1 ファイル操作で発生する主なエラー

• ファイルが見つからない：指定したファイルが存在しない場合
• アクセス権限がない：ファイルにアクセスする権限がない場合
• 書き込みエラー：ディスク容量が不足している場合など
• 読み取りエラー：ファイルが破損している場合など

1.2 エラー処理の基本的な流れ

ファイル操作中のエラーは、以下の手順で処理します。

1. エラーの検出：関数の戻り値やグローバル変数を確認する
2. エラー内容の特定：エラーメッセージを表示する
3. 適切な対処：リトライやユーザーへの通知を行う

1.3 エラー処理の例

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file"); // エラーメッセージを出力
        return 1;
    }

    char buffer[100];
    if (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) == NULL) {
        perror("Error reading file"); // 読み取りエラーを出力
        fclose(file);
        return 1;
    }

    printf("File content: %s\n", buffer);
    fclose(file);
    return 0;
}

動作解説

1. ファイルのオープン：fopen()でファイルを開き、エラーをNULLで検出します。
2. エラー内容の表示：perror()でエラーメッセージを出力します。
3. データの読み取り：fgets()でデータを読み取り、エラーを検出します。
4. 適切な終了処理：ファイルを閉じてプログラムを終了します。

2. 応用的なエラー処理

2.1 書き込みエラーの処理

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("output.txt", "w");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file");
        return 1;
    }

    if (fprintf(file, "Hello, World!\n") < 0) {
        perror("Error writing to file");
        fclose(file);
        return 1;
    }

    fclose(file);
    printf("File written successfully.\n");
    return 0;
}

動作解説

1. ファイルのオープン：fopen()でファイルを開きます。
2. データの書き込み：fprintf()の戻り値を確認し、エラーを検出します。
3. エラー表示：perror()を使用してエラーメッセージを表示します。

2.2 ファイルの存在確認

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        perror("Error opening file");
        return 1;
    }

    printf("File exists and opened successfully.\n");
    fclose(file);
    return 0;
}

ポイント

• ファイルの存在を確認する簡単な方法
• エラー内容を正確に把握するためのperror()の活用

2.3 エラーをログに記録する方法

#include <stdio.h>

void logError(const char *message) {
    FILE *logFile = fopen("error.log", "a");
    if (logFile != NULL) {
        fprintf(logFile, "Error: %s\n", message);
        fclose(logFile);
    }
}

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        logError("Error opening example.txt");
        perror("Error opening file");
        return 1;
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

動作解説

1. エラーログの記録：fopen()でログファイルを開き、エラーメッセージを追記します。
2. エラー内容の通知：perror()でエラー内容をコンソールに表示します。

3. 練習問題

以下の課題に挑戦して、エラー処理のスキルを向上させましょう。

1. ファイルを開いて存在しない場合にエラーログを記録するプログラムを作成してください。
2. ファイルの書き込み中にエラーが発生した場合、リトライする機能を追加してください。
3. 複数のファイルを開いて内容を読み取り、エラーがあった場合に中断せず処理を続けるプログラムを作成してください。

4. 練習問題の解答と解説

問1の解答

#include <stdio.h>

void logError(const char *message) {
    FILE *logFile = fopen("error.log", "a");
    if (logFile != NULL) {
        fprintf(logFile, "Error: %s\n", message);
        fclose(logFile);
    }
}

int main() {
    FILE *file = fopen("nonexistent.txt", "r");
    if (file == NULL) {
        logError("Error opening nonexistent.txt");
        perror("Error opening file");
        return 1;
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

5. まとめ

エラー処理は、プログラムの信頼性を高めるための重要なスキルです。次回は、エラー処理を効率的に行うテクニックについてさらに深掘りします。