電腦基礎知識c語言教學課件續(xù)

1、第十八次課教案（續(xù)）章節(jié)名稱：第11章 文 件教學目的與要求：掌握文件的概念，掌握打開文件、關閉文件及對文件進行讀寫操作的方法。能夠?qū)ξ募M行簡單的讀寫操作。教學內(nèi)容：1. 文件的概念及文件類型指針2. 文件的打開與關閉3. 文件的讀寫4. 文件的定位與隨機讀寫重點： 2、3、4難點： 1作業(yè)：完善課程設計簡單版中數(shù)據(jù)的存儲。教學過程：ppt課件，提問回答8/3/2022111.1文件概述一、文件分類（一）文件 文件是存儲在外存儲器上信息的集合。每個文件有唯一的名稱（文件名.擴展名）來標識。計算機通過名稱對文件進行讀、寫、修改或刪除等操作。文件可以從不同的角度進行分類，例如按照文件保存的內(nèi)容區(qū)

2、分，磁盤文件可以分為程序文件和數(shù)據(jù)文件。8/3/20222程序文件保存的是程序，讀寫操作一般由系統(tǒng)完成；數(shù)據(jù)文件用于保存數(shù)據(jù)，其讀寫往往由應用程序?qū)崿F(xiàn)。從廣義上說，文件是指信息輸入和輸出的對象，磁盤文件、鍵盤、顯示器、打印機等均可視為文件。如DOS將打印機和鍵盤分別命名為 PRN和CON的兩個專用設備文件名。8/3/20223（二）數(shù)據(jù)文件的存儲形式C語言把文件看作是一個字符（字節(jié)）的序列，即由一個一個字符（字節(jié)）的數(shù)據(jù)順序組成。根據(jù)數(shù)據(jù)的組織形式，可分為ASCII碼文件和二進制文件。ASCII碼文件是將數(shù)據(jù)以字符形式存放，又稱為文本文件。二進制文件是把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)按其在內(nèi)存中的存儲形式原樣輸

3、出到磁盤上存放。8/3/20224一個任意int型整數(shù)，其二進制存儲方式都是占4個字節(jié)；而字符存儲方式所占字節(jié)數(shù)該數(shù)的數(shù)字個數(shù)。int型數(shù) 2978 二進制存儲方式 字符存儲方式用戶可以自己選擇存儲方式，若閱讀則選擇文本文件，否則為了節(jié)省時間和空間應該選二進制文件。00001011 1010001000110010 39 37 388/3/20225一般地說，二進制文件節(jié)省存儲空間，用戶程序在實用中，從節(jié)省時間和空間的要求考慮，一般選用二進制文件。但是如果用戶準備的數(shù)據(jù)是作為文檔閱讀使用的，則一般使用文本文件，它們可以方便、快捷地通過顯示器或打印機直接輸出。8/3/20226（三）緩沖文件與非

4、緩沖文件1. 緩沖文件又稱為標準I/O文件或高級文件系統(tǒng)；是指系統(tǒng)自動地在內(nèi)存區(qū)為每一個正在使用的文件開辟一個緩沖區(qū)。當從磁盤文件讀數(shù)據(jù)時，應用程序并不直接從磁盤文件讀取數(shù)據(jù)，而是先由系統(tǒng)將一批數(shù)據(jù)從磁盤取入內(nèi)存緩沖區(qū)，然后再從緩沖區(qū)依次將數(shù)據(jù)送給程序中的接收變量，供程序處理。在向磁盤文件寫入數(shù)據(jù)時，先將程序中有關變量或表達式的值送到緩沖區(qū)中，待緩沖區(qū)裝滿后，才由系統(tǒng)將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)一次寫入磁盤文件中。這樣做減少了系統(tǒng)讀寫磁盤的次數(shù)，提高了程序的執(zhí)行效率。 8/3/202272. 非緩沖文件又稱為系統(tǒng)I/O文件或低級文件系統(tǒng)。是指系統(tǒng)不自動開辟確定大小的緩沖區(qū)，而由程序本身根據(jù)需要設定。ANSI

5、 C標準決定不采用非緩沖文件系統(tǒng)，而只采用緩沖文件系統(tǒng)。即既用緩沖文件系統(tǒng)處理文本文件，也用它來處理二進制文件。8/3/20228（四）文件存取方式C語言的數(shù)據(jù)文件由順序存放的一連串字節(jié)（字符）組成，沒有記錄的界限，因此，C語言的文件被稱作流式文件，文件存取操作的數(shù)據(jù)單位是字節(jié)，允許存取一個字節(jié)和任意多個字節(jié)，增加了文件操作的靈活性。緩沖文件系統(tǒng)提供了4種文件存取方法：(1) 讀寫一個字符。(2) 讀寫一個字符串，將多個字符組成的字符串寫入文件或從文件中讀出。(3) 格式化讀寫，根據(jù)格式控制指定的數(shù)據(jù)格式對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換存取。(4) 成塊讀寫。有相應的函數(shù)來完成上述的操作。8/3/20229二、

6、文件指針 緩沖文件系統(tǒng)中，關鍵的概念是“文件指針”。每個被使用的文件都在內(nèi)存中開辟一個區(qū)域，用來存放文件的有關信息（如文件的名字、文件當前位置等）。這些信息是保存在一個結(jié)構(gòu)體變量中的。該結(jié)構(gòu)體類型是由系統(tǒng)定義的，取名為FILE。Turbo C在stdio.h文件中定義了FILE類型。 8/3/202210typedef structshort level;unsigned flags;char fd;unsigned char hold;short bsize;unsigned char *buffer;unsigned char *curp;unsigned istemp;short tok

7、en;FILE;8/3/202211有了結(jié)構(gòu)體FILE類型之后，可以用它來定義FILE類型變量，以便存放文件的信息。FILE f1,f2;FILE *fp;fp是一個指向FILE類型的指針變量?？梢允筬p指向某一個文件的結(jié)構(gòu)體變量，從而通過該結(jié)構(gòu)體變量中的文件信息能夠訪問該文件。也就是說，通過文件指針變量能夠找到與它相關的文件。如果程序同時對n個文件進行操作，一般應設n個指針變量，使它們分別指向n個文件（即指向存放該文件信息的結(jié)構(gòu)體變量），以實現(xiàn)對文件的訪問。 8/3/202212三、文件的打開與關閉 對磁盤文件的操作往往包括打開文件、讀文件、寫文件、關閉文件或刪除文件等。任何一個文件操作，都

8、必須先打開，后讀或?qū)懀蛔x寫完成后，最后都應關閉文件。1、文件的打開即在程序和系統(tǒng)間建立聯(lián)系，程序?qū)⑽募安僮鞣绞酵ㄖo系統(tǒng)。8/3/202213FILE *fopen( char *filename,char *mode);需要用#include “stdio.h” 函數(shù)的功能是打開一個filename指向的文件，文件使用方式由mode指向的值決定。函數(shù)的返回值是一個文件指針。例如：FILE *fp;fp=fopen(a1,r);8/3/202214若要打開文件的文件名已放在一個字符數(shù)組中或已由一個字符指針指向它，可通過該字符數(shù)組或字符指針來打開該文件。如：FILE *fp;char c5=

9、 a1;fp=fopen(c,r);文件名中也可以包含用雙反斜線隔開的路徑名d:turboc2a18/3/2022158/3/202216當用fopen()函數(shù)成功地打開一個文件時，該函數(shù)將返回一個FILE指針；如果文件打開操作失敗，則函數(shù)返回值是NULL，即一個空指針。FILE *fp;if(fp=fopen(file1,w)=NULL)printf(file cannot be openedn);exit(1);elseprintf(file opened for writingn); 這里使用exit()函數(shù)返回操作系統(tǒng)，該函數(shù)將關閉所有打開的文件。若打開的是一個已存在的文件，且使用方式

10、為“W”或“wb”，則文件原有內(nèi)容將被新寫入的內(nèi)容覆蓋。8/3/202217對磁盤文件，在使用前一定要打開，而對外部設備，盡管它們也可以作為設備文件處理，但在以前的應用中并未用到“打開文件”的操作。這是因為當運行一個C程序時，系統(tǒng)自動地打開了5個設備文件，并自動地定義了5個FILE結(jié)構(gòu)指針變量。8/3/2022188/3/2022192、文件的關閉程序?qū)ξ募淖x寫操作完成后，必須關閉文件。這是因為對打開的磁盤文件進行寫入時，若文件緩沖區(qū)的空間未被寫入的內(nèi)容填滿，這些內(nèi)容將不會自動寫入打開的文件中，從而導致內(nèi)容丟失。int fclose(FILE *stream);例如，fclose(fp1);

11、表示將關閉FlLE結(jié)構(gòu)指針變量fp1對應的文件，并返回一個整數(shù)值。若成功地關閉了文件，則返回一個0值；否則返回一個非零值。8/3/202220if(fclose(fp)!=0)printf(File cannot be closedn);exit(1);elseprintf(File is now closedn);若要同時關閉程序中已打開的多個文件可使用fcloseall()函數(shù)。若程序已打開3個文件，當執(zhí)行n=fcloseall();時，這3個文件將同時被關閉，且使n的值為3。8/3/20222111.2 文件的讀寫一、 字符讀寫fputc()函數(shù)和fgetc()函數(shù)每執(zhí)行一次，讀寫文件中

12、的一個字符。1. fputc()函數(shù)int fputc(char ch,FILE *fp);其中：ch是要輸出的字符，它可以是一個字符常量，也可以是一個字符變量。fp是文件指針變量。函數(shù)的作用是把一個字符（ch的值）寫入到由指針變量fp所指定的文件中。fputc()函數(shù)有一個返回值；如果執(zhí)行此函數(shù)成功就返回被輸出的字符，否則就返回EOF(-1)。EOF是在stdio.h文件中定義的符號常量，值為-1。8/3/202222例11.1 從鍵盤輸入5個字符，逐個把它們寫到磁盤文件file1中。#include stdio.h#include stdlib.hmain()char ch; int i;

13、FILE *fp;if(fp=fopen(file1,w)=NULL)printf(cannot open filen);exit(1);for(i=1;i0)/*測試讀入的字符串長度是否為0*/fputs(a,fp); /*寫入磁盤文件*/fputs(n,fp); /*添加分隔標志*/gets(a);/*再從鍵盤讀一行字符*/fclose(fp);8/3/202231三、格式化讀寫fprintf()和fscanf()函數(shù)在實際應用中，應用程序有時需要按照規(guī)定的格式進行文件讀寫，這時可以利用格式化讀寫函數(shù)fscanf()和fprintf()來完成。1. fprintf()函數(shù)把若干個輸出項按照

14、指定的格式寫到磁盤文件上去。int fprintf(FILE *fp,char *format,);2. fscanf()函數(shù)從磁盤文件中按照指定的格式讀取數(shù)據(jù)。int fscanf(FILE *fp,char *format,);8/3/202232scanf()是從stdin標準輸入設備（鍵盤）輸入，printf()是向stdout標準輸出設備（顯示器）輸出；fscanf()和fprintf()則是從文件指針指定的文件輸入或是向文件指針指定的文件輸出。fprintf(fp,%s%d%d,var1,var2,var3);fscanf(fp,%s%d%d,var1,&var2,&var3);8

15、/3/202233例11.7 從鍵盤輸入10個學生的學號、姓名、性別和入學成績，用格式化方式寫入磁盤文件中。#include stdio.hstruct stulong num;char name9,sex3;float score;8/3/202234main()FILE *fp;int i;struct stu a;if (fp=fopen(datafile,w)=NULL)printf(File connot be openedn);exit(1);8/3/202235for(i=1;i=10;i+)scanf(%ld,&a.num);scanf(%s,);scanf(%s,

16、a.sex);scanf(%f,&a.score);fprintf(fp,%ldt%9st%3st%6.2fn,a.num,,a.sex,a.score);fclose(fp);8/3/202236四、塊數(shù)據(jù)讀寫fwrite()函數(shù)和fread()函數(shù)用于從文件中讀寫一個數(shù)據(jù)塊。1. fwrite()函數(shù)把數(shù)據(jù)塊寫入到磁盤文件中。int fwrite(char *ptr,unsigned size,unsigned n,FILE *fp);ptr是要寫入的數(shù)據(jù)塊在內(nèi)存中的首地址，size是字節(jié)數(shù)，表示數(shù)據(jù)塊的大小，n表示數(shù)據(jù)塊的個數(shù)，fp是文件類型的指針。函數(shù)的作用是將從ptr地址

17、開始，每塊size字節(jié)，一共n塊數(shù)據(jù)寫入到由fp所指向的文件中。8/3/202237 for(i=0;i10;i+) scanf(%ld,&ai.num);scanf(%s,);scanf(%s,ai.sex);scanf(%d,&ai.score);fwrite(&ai,sizeof(STU),1,fp);8/3/2022382. fread()函數(shù)從一個磁盤文件中讀取數(shù)據(jù)塊。int fread(char *ptr,unsigned size,unsigned n,FILE *fp);fread()函數(shù)與fwrite()函數(shù)是相對應的。fread()也有4個參數(shù)，其含義與fwr

18、ite()中基本相同，只是fread()中的ptr是讀出數(shù)據(jù)塊的存放地址。例：fread(&ai,sizeof(STU),1,fp); 8/3/20223911.3隨機文件和定位操作一、隨機文件上面介紹的對文件的讀寫都是順序讀寫，即從文件的開頭逐個數(shù)據(jù)讀或?qū)?。文件中有一個“讀寫位置指針”，指向當前讀或?qū)懙奈恢?。在順序讀寫時，每讀或?qū)懲暌粋€數(shù)據(jù)后該位置指針就自動移到它后面一個位置。只要能移動位置指針到所需的地方，就可不按文件的物理順序逐個地讀寫數(shù)據(jù)項，實現(xiàn)文件的隨機讀寫。 8/3/202240二、定位操作1、rewind()函數(shù)void rewind(FILE *fp);將fp指向的文件的位置指

19、針置于文件開頭位置，并清除文件結(jié)束標志和錯誤標志。函數(shù)無返回值。例如：rewind(fp);將fp所指向文件的位置指針從當前位置移到文件的開頭。8/3/202241例11.10 有一個磁盤文件，第一次將它的內(nèi)容顯示在屏幕上，第二次將它復制到另一文件上。#include stdio.hmain()FILE *fp1,*fp2;if(fp1=fopen(file1,r)=NULL)printf(cannot open filen);exit(1);if(fp2=fopen(file2,w)=NULL)printf(cannot open filen);exit(1);while(!feof(fp1

20、) putchar(fgetc(fp1);rewind(fp1);while(!feof(fp1) fputc(fgetc(fp1),fp2);fclose(fp1); fclose(fp2);8/3/2022422、fseek()函數(shù)int fseek(FILE *fp,long offset,int origin);其中fp指向需要操作的文件；origin指明以什么地方為起點進行指針移動，起點位置見下圖。8/3/202243fseek()函數(shù)中的offset是位移量，是以origin為基準指針向前或向后移動的字節(jié)數(shù)。所謂向前是指從文件開頭向文件尾移動的方向；向后則反之。位移量的值如果為負，

21、表示指針向后移動。位移量應為long型數(shù)據(jù)。例如：fseek(fp,10L,SEEK_SET);其作用是把文件指針從文件開頭移到第10個字節(jié)處。下面的寫法與其功能是一致的：fseek(fp,10L,0);8/3/202244fseek(fp,-10L,SEEK_END);把位置指針從文件尾往回移動10個字節(jié)。fseek(fp,-5L,1);把位置指針從現(xiàn)行位置往回移動5個字節(jié)。fseek(fp,0L,2);把位置指針移到文件末尾。若fseek()函數(shù)調(diào)用成功，返回值為0；否則返回一個非零值。8/3/2022453、ftell()函數(shù)ftell()函數(shù)用于得到文件的位置指針離開文件起點（即文件開頭）的偏移量（即偏移的字節(jié)數(shù)）long ftell(FILE *fp);如果函數(shù)調(diào)用出錯（例如該文件不存在），則函數(shù)的返回值是-1L。由于文件中的位置指針經(jīng)常移動，人們往往不容易知道其當前位置。用ftell()函數(shù)可以得到當前位置。例如：n=ftell(fp);長整型變量n存放當前位置。8/3/20224611.4 文件的狀態(tài)檢測