廈門理工第10章對文件的輸入輸出

第10章對文件的輸入輸出10.1Ｃ文件的有關(guān)基本知識10.2打開與關(guān)閉文件10.3順序讀寫數(shù)據(jù)文件10.4隨機讀寫數(shù)據(jù)文件10.5文件讀寫的出錯檢測10.1Ｃ文件的有關(guān)基本知識10.1.1什么是文件10.1.2文件名10.1.3文件的分類10.1.4文件緩沖區(qū)10.1.5文件類型指針10.1.1什么是文件文件有不同的類型，在程序設(shè)計中，主要用到兩種文件：(1)程序文件。包括源程序文件(后綴為.c)、目標(biāo)文件(后綴為.obj)、可執(zhí)行文件(后綴為.exe)等。這種文件的內(nèi)容是程序代碼。10.1.1什么是文件文件有不同的類型，在程序設(shè)計中，主要用到兩種文件：(2)數(shù)據(jù)文件。文件的內(nèi)容不是程序，而是供程序運行時讀寫的數(shù)據(jù)，如在程序運行過程中輸出到磁盤(或其他外部設(shè)備)的數(shù)據(jù)，或在程序運行過程中供讀入的數(shù)據(jù)。如一批學(xué)生的成績數(shù)據(jù)，或貨物交易的數(shù)據(jù)等。本章主要討論的是數(shù)據(jù)文件10.1.1什么是文件在以前各章中所處理的數(shù)據(jù)的輸入和輸出，從終端的鍵盤輸入數(shù)據(jù)，運行結(jié)果輸出到終端顯示器上常常需要將一些數(shù)據(jù)輸出到磁盤上保存起來，以后使用這就要用到磁盤文件10.1.1什么是文件操作系統(tǒng)把各種設(shè)備都統(tǒng)一作為文件處理從操作系統(tǒng)的角度看，每一個與主機相聯(lián)的輸入輸出設(shè)備都看作是文件。例如，終端鍵盤是輸入文件顯示屏和打印機是輸出文件10.1.1什么是文件“文件”指存儲在外部介質(zhì)上數(shù)據(jù)的集合一批數(shù)據(jù)是以文件的形式存放在外部介質(zhì)上的操作系統(tǒng)是以文件為單位對數(shù)據(jù)進行管理想找存放在外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，先按文件名找到所指定的文件，然后再從該文件讀數(shù)據(jù)要向外部介質(zhì)上存儲數(shù)據(jù)也必須先建立一個文件（以文件名作為標(biāo)志），才能向它輸出數(shù)據(jù)10.1.1什么是文件輸入輸出是數(shù)據(jù)傳送的過程，數(shù)據(jù)如流水一樣從一處流向另一處，因此常將輸入輸出形象地稱為流(stream)，即數(shù)據(jù)流。流表示了信息從源到目的端的流動。10.1.1什么是文件輸入操作時，數(shù)據(jù)從文件流向計算機內(nèi)存輸出操作時，數(shù)據(jù)從計算機流向文件無論是用Word打開或保存文件，還是C程序中的輸入輸出都是通過操作系統(tǒng)進行的“流”是一個傳輸通道，數(shù)據(jù)可以從運行環(huán)境流入程序中，或從程序流至運行環(huán)境10.1.1什么是文件從C程序的觀點來看，無論程序一次讀寫一個字符，或一行文字，或一個指定的數(shù)據(jù)區(qū)，作為輸入輸出的各種文件或設(shè)備都是統(tǒng)一以邏輯數(shù)據(jù)流的方式出現(xiàn)的。Ｃ語言把文件看作是一個字符（或字節(jié)）的序列。一個輸入輸出流就是一個字符流或字節(jié)(內(nèi)容為二進制數(shù)據(jù))流。10.1.1什么是文件Ｃ的數(shù)據(jù)文件由一連串的字符（或字節(jié)）組成，而不考慮行的界限，兩行數(shù)據(jù)間不會自動加分隔符，對文件的存取是以字符（字節(jié)）為單位的。輸入輸出數(shù)據(jù)流的開始和結(jié)束僅受程序控制而不受物理符號（如回車換行符）控制，這就增加了處理的靈活性。這種文件稱為流式文件。10.1.2文件名文件要有一個唯一的文件標(biāo)識，以便用戶識別和引用。文件標(biāo)識包括三部分：(1)文件路徑(2)文件名主干(3)文件后綴10.1.2文件名文件路徑表示文件在外部存儲設(shè)備中的位置。如：D:\CC\temp\file1.dat表示file1.dat文件存放在D盤中的CC目錄下的temp子目錄下面文件路徑文件名主干文件后綴10.1.2文件名文件路徑表示文件在外部存儲設(shè)備中的位置。如：D:\CC\temp\file1.dat表示file1.dat文件存放在D盤中的CC目錄下的temp子目錄下面文件名10.1.2文件名文件路徑表示文件在外部存儲設(shè)備中的位置。如：D:\CC\temp\file1.dat表示file1.dat文件存放在D盤中的CC目錄下的temp子目錄下面命名規(guī)則遵循標(biāo)識符的命名規(guī)則10.1.2文件名文件路徑表示文件在外部存儲設(shè)備中的位置。如：D:\CC\temp\file1.dat表示file1.dat文件存放在D盤中的CC目錄下的temp子目錄下面一般不超過3個字母（doc、txt、dat、c、cpp、obj、exe、ppt、bmp等）10.1.3文件的分類根據(jù)數(shù)據(jù)的組織形式，數(shù)據(jù)文件可分為ASCII文件和二進制文件。數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是以二進制形式存儲的，如果不加轉(zhuǎn)換地輸出到外存，就是二進制文件如果要求在外存上以ASCII代碼形式存儲，則需要在存儲前進行轉(zhuǎn)換ASCII文件又稱文本文件，每一個字節(jié)放一個字符的ASCII代碼10.1.3文件的分類字符一律以ASCII形式存儲數(shù)值型數(shù)據(jù)既可以用ASCII形式存儲，也可以用二進制形式存儲如有整數(shù)10000，如果用ASCII碼形式輸出到磁盤，則在磁盤中占５個字節(jié)(每一個字符占一個字節(jié))，而用二進制形式輸出，則在磁盤上只占4個字節(jié)(用VC++C時)10.1.3文件的分類0011000100110000001100000011000000110000（1）（0）（0）（0）（0）ASCII形式00000000000000000010011100010000二進制形式（10000）10.1.4文件緩沖區(qū)ANSIC標(biāo)準(zhǔn)采用“緩沖文件系統(tǒng)”處理數(shù)據(jù)文件所謂緩沖文件系統(tǒng)是指系統(tǒng)自動地在內(nèi)存區(qū)為程序中每一個正在使用的文件開辟一個文件緩沖區(qū)10.1.4文件緩沖區(qū)從內(nèi)存向磁盤輸出數(shù)據(jù)必須先送到內(nèi)存中的緩沖區(qū)，裝滿緩沖區(qū)后才一起送到磁盤去如果從磁盤向計算機讀入數(shù)據(jù)，則一次從磁盤文件將一批數(shù)據(jù)輸入到內(nèi)存緩沖區(qū)（充滿緩沖區(qū)），然后再從緩沖區(qū)逐個地將數(shù)據(jù)送到程序數(shù)據(jù)區(qū)（給程序變量）10.1.4文件緩沖區(qū)程序數(shù)據(jù)區(qū)輸出文件緩沖區(qū)輸入文件緩沖區(qū)磁盤從內(nèi)存向磁盤輸出數(shù)據(jù)裝滿緩沖區(qū)10.1.4文件緩沖區(qū)程序數(shù)據(jù)區(qū)輸出文件緩沖區(qū)輸入文件緩沖區(qū)磁盤從磁盤向計算機讀入數(shù)據(jù)充滿緩沖區(qū)10.1.5文件類型指針緩沖文件系統(tǒng)中，關(guān)鍵的概念是“文件類型指針”，簡稱“文件指針”每個被使用的文件都在內(nèi)存中開辟一個相應(yīng)的文件信息區(qū)，用來存放文件的有關(guān)信息（如文件的名字、文件狀態(tài)及文件當(dāng)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)聲明的，取名為FILE10.1.5文件類型指針聲明FILE結(jié)構(gòu)體類型的信息包含在頭文件“stdio.h”中一般設(shè)置一個指向FILE類型變量的指針變量，然后通過它來引用這些FILE類型變量10.1.5文件類型指針FILE

*fp1,*fp2,*fp3;文件f1的文件信息區(qū)fp1文件f2的文件信息區(qū)fp2文件f3的文件信息區(qū)fp310.2打開與關(guān)閉文件10.2.1用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件10.2.2用fclose函數(shù)關(guān)閉數(shù)據(jù)文件10.2.1用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件對文件讀寫之前應(yīng)該“打開”該文件，在使用結(jié)束之后應(yīng)“關(guān)閉”該文件。所謂“打開”是指為文件建立相應(yīng)的信息區(qū)(用來存放有關(guān)文件的信息)和文件緩沖區(qū)(用來暫時存放輸入輸出的數(shù)據(jù))。10.2.1用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件在編寫程序時，在打開文件的同時，一般都指定一個指針變量指向該文件，也就是建立起指針變量與文件之間的聯(lián)系，這樣就可以通過該指針變量對文件進行讀寫所謂“關(guān)閉”是指撤銷文件信息區(qū)和文件緩沖區(qū)10.2.1用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件fopen函數(shù)的調(diào)用方式為：fopen(文件名,使用文件方式);例如：

fopen(“a1”,”r”);表示要打開名為“a1”的文件，使用文件方式為“讀入”fopen函數(shù)的返回值是指向a1文件的指針10.2.1用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件通常將fopen函數(shù)的返回值賦給一個指向文件的指針變量。如：FILE*fp;fp=fopen(“a1”,”r”);fp和文件a1相聯(lián)系，fp指向了a1文件10.2.1用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件在打開一個文件時，通知編譯系統(tǒng)以下3個信息：①需要訪問的文件的名字②使用文件的方式（“讀”還是“寫”等）③讓哪一個指針變量指向被打開的文件使用文件方式參見教材表10.1。說明：(1)用“r”方式打開的文件只能用于向計算機輸入而不能用作向該文件輸出數(shù)據(jù)，而且該文件應(yīng)該已經(jīng)存在，并存有數(shù)據(jù)，這樣程序才能從文件中讀數(shù)據(jù)。不能用“r”方式打開一個并不存在的文件，否則出錯。說明：(2)用“w”方式打開的文件只能用于向該文件寫數(shù)據(jù)（即輸出文件），而不能用來向計算機輸入。如果原來不存在該文件，則在打開文件前新建立一個以指定的名字命名的文件。如果原來已存在一個以該文件名命名的文件，則在打開文件前先將該文件刪去，然后重新建立一個新文件。說明：(3)如果希望向文件末尾添加新的數(shù)據(jù)（不希望刪除原有數(shù)據(jù)），則應(yīng)該用“a”方式打開但此時應(yīng)保證該文件已存在；否則將得到出錯信息。打開文件時，文件讀寫標(biāo)記移到文件末尾說明：(4)用r+、w+、a+方式打開的文件既可以用來輸入數(shù)據(jù)，也可以用來輸出數(shù)據(jù)。用r+方式時該文件應(yīng)該已經(jīng)存在。用w+方式則新建立一個文件，先向此文件寫數(shù)據(jù)，然后可以讀此文件中的數(shù)據(jù)。用a+方式打開的文件，原來的文件不被刪去，文件讀寫位置標(biāo)記移到文件末尾，可以添加，也可以讀。說明：(5)如果打開失敗，fopen函數(shù)將會帶回一個出錯信息。fopen函數(shù)將帶回一個空指針值NULL常用下面的方法打開一個文件：if((fp=fopen(“file1”,’r″))==NULL)

{printf(“cannotopenthisfile\n”);exit(0);

}終止正在執(zhí)行的程序說明：(6)C標(biāo)準(zhǔn)建議用表10.1列出的文件使用方式打開文本文件或二進制文件，但目前使用的有些C編譯系統(tǒng)可能不完全提供所有這些功能說明：(7)計算機輸從ASCII文件讀入字符時，遇到回車換行符，系統(tǒng)把它轉(zhuǎn)換為一個換行符，在輸出時把換行符轉(zhuǎn)換成為回車和換行兩個字符。在用二進制文件時，不進行這種轉(zhuǎn)換，在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)形式與輸出到外部文件中的數(shù)據(jù)形式完全一致，一一對應(yīng)。說明：(8)程序中可以使用3個標(biāo)準(zhǔn)的流文件：標(biāo)準(zhǔn)輸入流、標(biāo)準(zhǔn)輸出流、標(biāo)準(zhǔn)出錯輸出流。系統(tǒng)已對這3個文件指定了與終端的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)輸入流是