文件C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

文件C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)第1頁(yè)/共43頁(yè)第十三章文件第2頁(yè)/共43頁(yè)

主要內(nèi)容13.1Ｃ文件概述13.2文件類型指針13.3文件的打開與關(guān)閉13.4文件的讀寫13.5文件的定位13.6出錯(cuò)的檢測(cè)13.7文件輸入輸出小結(jié)第3頁(yè)/共43頁(yè)13.1C文件概述文件：文件指存儲(chǔ)在外部介質(zhì)(如磁盤磁帶)上數(shù)據(jù)的集合。

操作系統(tǒng)是以文件為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的。文件程序數(shù)據(jù)區(qū)輸出文件緩沖區(qū)輸入文件緩沖區(qū)第4頁(yè)/共43頁(yè)13.1C文件概述(續(xù))文件的分類●從用戶觀點(diǎn):特殊文件(標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出文件或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備文件)。普通文件(磁盤文件)?！駨牟僮飨到y(tǒng)的角度看，每一個(gè)與主機(jī)相連的輸入輸出設(shè)備看作是一個(gè)文件。例：輸入文件：終端鍵盤輸出文件：顯示屏和打印機(jī)第5頁(yè)/共43頁(yè)文件的分類●按數(shù)據(jù)的組織形式:ASCII文件(文本文件):每一個(gè)字節(jié)放一個(gè)ASCII代碼二進(jìn)制文件:把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)按其在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式原樣輸出到磁盤上存放。例：整數(shù)10000在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式以及分別按ASCII碼形式和二進(jìn)制形式輸出如下圖所示：13.1C文件概述(續(xù))第6頁(yè)/共43頁(yè)13.1C文件概述(續(xù))文件的分類ASCII文件和二進(jìn)制文件的比較：ASCII文件便于對(duì)字符進(jìn)行逐個(gè)處理，也便于輸出字符。但一般占存儲(chǔ)空間較多，而且要花費(fèi)轉(zhuǎn)換時(shí)間。二進(jìn)制文件可以節(jié)省外存空間和轉(zhuǎn)換時(shí)間，但一個(gè)字節(jié)并不對(duì)應(yīng)一個(gè)字符，不能直接輸出字符形式。一般中間結(jié)果數(shù)據(jù)需要暫時(shí)保存在外存上，以后又需要輸入內(nèi)存的，常用二進(jìn)制文件保存。第7頁(yè)/共43頁(yè)13.1C文件概述(續(xù))文件的分類C語(yǔ)言對(duì)文件的處理方法：緩沖文件系統(tǒng)：系統(tǒng)自動(dòng)地在內(nèi)存區(qū)為每一個(gè)正在使用的文件開辟一個(gè)緩沖區(qū)。用緩沖文件系統(tǒng)進(jìn)行的輸入輸出又稱為高級(jí)磁盤輸入輸出。非緩沖文件系統(tǒng)：系統(tǒng)不自動(dòng)開辟確定大小的緩沖區(qū)，而由程序?yàn)槊總€(gè)文件設(shè)定緩沖區(qū)。用非緩沖文件系統(tǒng)進(jìn)行的輸入輸出又稱為低級(jí)輸入輸出系統(tǒng)。第8頁(yè)/共43頁(yè)13.1C文件概述(續(xù))說(shuō)明:在UNIX系統(tǒng)下,用緩沖文件系統(tǒng)來(lái)處理文本文件,用非緩沖文件系統(tǒng)來(lái)處理二進(jìn)制文件。ANSIC標(biāo)準(zhǔn)只采用緩沖文件系統(tǒng)來(lái)處理文本文件和二進(jìn)制文件。C語(yǔ)言中對(duì)文件的讀寫都是用庫(kù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第9頁(yè)/共43頁(yè)13.2文件類型指針TurboＣ在stdio.h文件中有以下的文件類型聲明：typedefstruct｛shortlevel;／*緩沖區(qū)“滿”或“空”的程度*／

unsignedflags;／*文件狀態(tài)標(biāo)志*／

charfd;／*文件描述符*／

unsignedcharhold;／*如無(wú)緩沖區(qū)不讀取字符*／

shortbsize;／*緩沖區(qū)的大小*／

unsignedchar*buffer;/*數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的位置*/unsignedar*curp;/*指針，當(dāng)前的指向*/unsignedistemp;/*臨時(shí)文件，指示器*/shorttoken;/*用于有效性檢查*/｝FILE；在緩沖文件系統(tǒng)中,每個(gè)被使用的文件都要在內(nèi)存中開辟一FILE類型的區(qū),存放文件的有關(guān)信息。第10頁(yè)/共43頁(yè)13.2文件類型指針(續(xù))FILE類型的數(shù)組：FILE

f［5］;定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組f，它有5個(gè)元素，可以用來(lái)存放5個(gè)文件的信息。文件型指針變量:FILE*fp；fp是一個(gè)指向FILE類型結(jié)構(gòu)體的指針變量?？梢允筬p指向某一個(gè)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。如果有ｎ個(gè)文件，一般應(yīng)設(shè)ｎ個(gè)指針變量，使它們分別指向ｎ個(gè)文件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的訪問。第11頁(yè)/共43頁(yè)13.3文件的打開與關(guān)閉一.文件的打開(fopen函數(shù))函數(shù)調(diào)用:FILE*fp；fp＝fopen（文件名，使用文件方式）；①需要打開的文件名，也就是準(zhǔn)備訪問的文件的名字；②使用文件的方式（“讀”還是“寫”等）；③讓哪一個(gè)指針變量指向被打開的文件。

第12頁(yè)/共43頁(yè)13.3文件的打開與關(guān)閉(續(xù))文件使用方式含義 “r”(只讀)為輸入打開一個(gè)文本文件“w”(只寫)為輸出打開一個(gè)文本文件“a”(追加)向文本文件尾增加數(shù)據(jù)“rb”(只讀)為輸入打開一個(gè)二進(jìn)制文件“wb”(只寫)為輸出打開一個(gè)二進(jìn)制文件"ab“(追加)向二進(jìn)制文件尾增加數(shù)據(jù)"r+“(讀寫)為讀/寫打開一個(gè)文本文件"w+”(讀寫)為讀/寫建立一個(gè)新的文本文件"a+”(讀寫)為讀/寫打開一個(gè)文本文件"rb+“(讀寫)為讀/寫打開一個(gè)二進(jìn)制文件“wb+“(讀寫)為讀/寫建立一個(gè)新的二進(jìn)制文件“ab+”(讀寫)為讀/寫打開一個(gè)二進(jìn)制文件第13頁(yè)/共43頁(yè)13.3文件的打開與關(guān)閉(續(xù))二.文件的關(guān)閉(fclose函數(shù))函數(shù)調(diào)用:fclose（文件指針）；函數(shù)功能:

使文件指針變量不指向該文件，也就是文件指針變量與文件“脫鉤”，此后不能再通過該指針對(duì)原來(lái)與其相聯(lián)系的文件進(jìn)行讀寫操作。返回值:關(guān)閉成功返回值為０；否則返回EOF(-1)

。第14頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫一、字符輸入輸出函數(shù)(fputs()和fgets())fputs函數(shù)函數(shù)調(diào)用:fputs(ch，fp)；函數(shù)功能:

將字符（ch的值）輸出到fp所指向的文件中去。返回值:如果輸出成功，則返回值就是輸出的字符；如果輸出失敗，則返回一個(gè)EOF。第15頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))fgets函數(shù)函數(shù)調(diào)用:ch＝fgets（fp）；函數(shù)功能:

從指定的文件讀入一個(gè)字符,該文件必須是以讀或讀寫方式打開的。

返回值:讀取成功一個(gè)字符，賦給ｃｈ。如果遇到文件結(jié)束符，返回一個(gè)文件結(jié)束標(biāo)志EOF。第16頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))常見的讀取字符操作從一個(gè)文本文件順序讀入字符并在屏幕上顯示出來(lái)：

ch=fgetc（fp）；

while（ch！=EOF）

{

putchar（ch）；

ch=fgetc（fp）；｝

注意：EOF不是可輸出字符，因此不能在屏幕上顯示。由于字符的ASCII碼不可能出現(xiàn)－１，因此EOF定義為－１是合適的。當(dāng)讀入的字符值等于－１時(shí)，表示讀入的已不是正常的字符而是文件結(jié)束符。

第17頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))常見的讀取字符操作從一個(gè)二進(jìn)制文件順序讀入字符：

while（！feof（fp））

{ch=fgetc（fp）；｝

注意：ANSIC提供一個(gè)feof（）函數(shù)來(lái)判斷文件是否真的結(jié)束。如果是文件結(jié)束，函數(shù)feof（fp）的值為１（真）；否則為０（假）。以上也適用于文本文件的讀取。

第18頁(yè)/共43頁(yè)§13.4文件的讀寫(續(xù))fputc和fgetc函數(shù)使用舉例：例１3．１從鍵盤輸入一些字符，逐個(gè)把它們送到磁盤上去，直到輸入一個(gè)“＃”為止。

#include<stdlib.h>#include<stdio.h>voidmain(void){FILE*fp;charch,filename[10];scanf("%s",filename);if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL){ printf("cannotopenfile\n"); exit(0);/*終止程序*/}ch=getchar();/*接收?qǐng)?zhí)行scanf語(yǔ)句時(shí)最后輸入的回車符*/

ch=getchar();/*接收輸入的第一個(gè)字符*/

while(ch!='#'{fputc(ch,fp);putchar(ch); ch=getchar();}fclose(fp);}運(yùn)行情況如下：ｆｉｌｅ１．ｃ（輸入磁盤文件名）ｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｃ＃（輸入一個(gè)字符串）ｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｃ（輸出一個(gè)字符串）

第19頁(yè)/共43頁(yè)§13.4文件的讀寫(續(xù))fputc和fgetc函數(shù)使用舉例：例１3．２將一個(gè)磁盤文件中的信息復(fù)制到另一個(gè)磁盤文件中

。

#include<stdlib.h>#include<stdio.h>main(){FILE*in,*out;charch,infile[10],outfile[10];printf("Entertheinfilename:\n");scanf("%s",infile);printf("Entertheoutfilename:\n");scanf("%s",outfile);if((in=fopen(infile,"r"))==NULL){ printf("cannotopeninfile\n");exit(0);} if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL){ printf("cannotopenoutfile\n");exit(0);} while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);fclose(in);fclose(out);}運(yùn)行情況如下：Ｅｎｔｅｒｔｈｅｉｎｆｉｌｅｎａｍｅｆｉｌｅ１．ｃ（輸入原有磁盤文件名Ｅｎｔｅｒｔｈｅｏｕｔｆｉｌｅnａｍｅ：ｆｉｌｅ２．ｃ（輸入新復(fù)制的磁盤文件名）程序運(yùn)行結(jié)果是將ｆｉｌｅ１．ｃ文件中的內(nèi)容復(fù)制到ｆｉｌｅ２．ｃ中去。

第20頁(yè)/共43頁(yè)§13.4文件的讀寫(續(xù))fputc和fgetc函數(shù)使用舉例：例１3．２的改進(jìn)：復(fù)制一個(gè)二進(jìn)制文件，利用main參數(shù)，在輸入命令行是將兩個(gè)文件名輸入。

#include<stdlib.h>#include<stdio.h>main(int

argc,char*argv[

]){FILE*in,*out;charch;if(argc!=3){ printf("Youforgottoenterafilename\n"); exit(0);} if((in=fopen(argv[1],"rb"))==NULL) { printf("cannotopeninfile\n"); exit(0);}if((out=fopen(argv[2],"wb"))==NULL) { printf("cannotopenoutfile\n"); exit(0);} while(!feof(in))fputc(fgetc(in),out);fclose(in);fclose(out);}運(yùn)行方法：設(shè)經(jīng)編譯連接后得到的可執(zhí)行文件名為a.exe，則在DOS命令工作方式下，可以輸入以下的命令行：Ｃ＞aｆｉｌｅ１．ｃｆｉｌｅ２．ｃｆｉｌｅ１．ｃ和ｆｉｌｅ２．ｃ，分別輸入到ａｒｇｖ［１］和ａｒｇｖ［２］中，ａｒｇｖ［０］的內(nèi)容為a，ａｒｇｃ的值等于３。第21頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))二、數(shù)據(jù)塊讀寫函數(shù)(fread()和fwrite())函數(shù)調(diào)用:fread(buffer,size,count，fp);fwrite(buffer,size,count,fp);參數(shù)說(shuō)明：buffer：是一個(gè)指針。對(duì)fread來(lái)說(shuō)，它是讀入數(shù)據(jù)的存放地址。對(duì)fwrite來(lái)說(shuō)，是要輸出數(shù)據(jù)的地址（均指起始地址）。size：

要讀寫的字節(jié)數(shù)。count：

要進(jìn)行讀寫多少個(gè)size字節(jié)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。fp：

文件型指針。第22頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))

使用舉例：若文件以二進(jìn)制形式打開：

fread(f,4,2,fp);

此函數(shù)從fp所指向的文件中讀入2個(gè)4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到數(shù)組f中。第23頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))使用舉例：若有如下結(jié)構(gòu)類型：structstudent_type{charname[10];intnum;intage;charaddr[30];}stud[40];可以用fread和fwrite來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的操作：for（ｉ＝０；ｉ＜４０；ｉ＋＋）

fread(&stud［i］，sizeof(structstudent-type)，1，fp);

for（ｉ＝０；ｉ＜４０，ｉ＋＋）fwrite(&stud［i］，sizeof(structstudent-type)，1，fp);

第24頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))使用舉例：例１3．３從鍵盤輸入４個(gè)學(xué)生的有關(guān)數(shù)據(jù)，然后把它們轉(zhuǎn)存到磁盤文件上去。

#include<stdio.h>#defineSIZE4structstudent_type{ charname[10];intnum;intage;charaddr[15];}stud[SIZE];/*定義結(jié)構(gòu)*/第25頁(yè)/共43頁(yè)§13.4文件的讀寫(續(xù))voidsave(){FILE*fp;inti;if((fp=fopen("stu-list","wb"))==NULL){printf("cannotopenfile\n");return;}for(i=0;i<SIZE;i++)/*二進(jìn)制寫*/if(fwrite(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp)!=1)printf(“filewriteerror\n”);/*出錯(cuò)處理*/fclose(fp);}/*關(guān)閉文件*/

main(){inti;for(i=0;i<SIZE;i++)/*從鍵盤讀入學(xué)生信息*/scanf("%s%d%d%s",stud[i].name,&stud[i].num,&stud[i].age,stud[i].addr);save();}/*調(diào)用save（）保存學(xué)生信息*/運(yùn)行情況如下：輸入４個(gè)學(xué)生的姓名、學(xué)號(hào)、年齡和地址：

Zｈａｎｇ１００１１９ｒｏｏｍ-１０１

Fｕｎ１００２２０ｒｏｏｍ-１０２

Tａｎ１００３２１ｒｏｏｍ-１０３

Lｉｎｇ１００４２１ｒｏｏｍ-１０４

第26頁(yè)/共43頁(yè)驗(yàn)證在磁盤文件“ｓｔｕ-ｌｉｓｔ”中是否已存在此數(shù)據(jù)，用以下程序從“ｓｔｕ-ｌｉｓｔ”文件中讀入數(shù)據(jù)，然后在屏幕上輸出。

§13.4文件的讀寫(續(xù))#include<stdio.h>#defineSIZE4structstudent_type{ charname[10];intnum;intage;charaddr[15];}stud[SIZE];main(){ inti; FILE*fp; fp=fopen("stu-list","rb"); for(i=0;i<SIZE;i++){fread(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp);printf("%\-10s%4d%4d%\-15s\n",stud[i].name,stud[i].num,stud[i].age,stud[i].addr);}fclose(fp);}屏幕上顯示出以下信息：Zｈａｎｇ１００１１９ｒｏｏｍ-１０１Fｕｎ１００２２０ｒｏｏｍ-１０２Tａｎ１００３２１ｒｏｏｍ-１０３Lｉｎｇ１００４２１ｒｏｏｍ-１０４

第27頁(yè)/共43頁(yè)如果已有的數(shù)據(jù)已經(jīng)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在一個(gè)磁盤文件“ｓｔｕ-ｄａｔ”中，要求從其中讀入數(shù)據(jù)并輸出到“ｓｔｕ-ｌｉｓｔ”文件中，可以編寫一個(gè)ｌｏａｄ函數(shù)，從磁盤文件中讀二進(jìn)制數(shù)據(jù)。13.4文件的讀寫(續(xù))voidload(){FILE*fp;inti;if((fp=fopen("stu-dat","rb"))==NULL){ printf("cannotopeninfile\n");return;}for(i=0;i<SIZE;i++)if(fread(&stud[i],sizeof(structstudent_type),1,fp)!=1){if(feof(fp)){fclose(fp);return;}printf("filereaderror\n");}fclose(fp)；}

第28頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))三、格式化讀寫函數(shù)(fprintf()和fscanf())函數(shù)調(diào)用:fprintf(文件指針，格式字符串，輸出表列）；fscanf(文件指針，格式字符串，輸入表列）；

函數(shù)功能:

從磁盤文件中讀入或輸出字符。例：fprintf(fp,”%d,%6.2f”,i,t);Fscanf(fp,”%d,%f”,&i,&t);注意：用fprintf和fscanf函數(shù)對(duì)磁盤文件讀寫，使用方便，容易理解，但由于在輸入時(shí)要將ASCII碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式，在輸出時(shí)又要將二進(jìn)制形式轉(zhuǎn)換成字符，花費(fèi)時(shí)間比較多。因此，在內(nèi)存與磁盤頻繁交換數(shù)據(jù)的情況下，最好不用fprintf和fscanf函數(shù)，而用fread和fwrite函數(shù)。第29頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))三、其他讀寫函數(shù)putw()和getw()函數(shù)調(diào)用:putw(inti,FILE*fp)；inti=getw(FILE*fp)；

函數(shù)功能:

對(duì)磁盤文件中讀寫一個(gè)字（整數(shù)）。例：putw(10,fp);i=getw(fp);putw函數(shù)定義如下：putw(intI,FILE*fp){chars;s=&I;putc(s[0],fp);putc(s[1],fp);returni;}gutw函數(shù)定義如下：gutw(FILE*fp){chars;s=char*&i;s[0]=getc(fp);s[1]=getc(fp);returni;}第30頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))用戶自定義讀取其他類型數(shù)據(jù)的函數(shù)。向磁盤文件寫一個(gè)實(shí)數(shù)（用二進(jìn)制方式）的函數(shù)putfloat:putfloat(floatnum,FILE*fp){ chars; intcount; s=(char*)# for(count=0;count<4;count++) putc(s[count],fp);}第31頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))fgets函數(shù)函數(shù)作用：從指定文件讀入一個(gè)字符串。函數(shù)調(diào)用：fgets(str,n,fp);從fp指向的文件輸入n-1個(gè)字符，在最后加一個(gè)’\0’。返回值：str的首地址。第32頁(yè)/共43頁(yè)13.4文件的讀寫(續(xù))fputs函數(shù)函數(shù)作用：向指定的文件輸出一個(gè)字符串。函數(shù)調(diào)用：fgets(“china”,fp);第一個(gè)參數(shù)可以是字符串常量、字符數(shù)組名或字符型指針。字符串末尾的′＼０′不輸出。

返回值：輸入成功，返回值為0；輸入失敗，返回EOF。第33頁(yè)/共43頁(yè)13.5文件的定位rewind函數(shù)函數(shù)作用：使位置指針重新返回文件的開頭，無(wú)返回值。應(yīng)用舉例：例１3．４有一個(gè)磁盤文件，第一次將它的內(nèi)容顯示在屏幕上，第二次把它復(fù)制到另一文件上。

#include<stdio.h>main(){ FILE*fp1,*fp2; fp1=fopen("file1.c","r"); fp2=fopen("file2.c","w");while(!feof(fp1))putchar(getc(fp1));

rewind(fp1); while(!feof(fp1))putc(getc(fp1),fp2);fclose(fp1);fclose(fp2);}第34頁(yè)/共43頁(yè)13.5文件的定位順序讀寫和隨機(jī)讀寫順序讀寫：位置指針按字節(jié)位置順序移動(dòng)。隨機(jī)讀寫：讀寫完上一個(gè)字符（字節(jié)）后，并不一定要讀寫其后續(xù)的字符（字節(jié)），而可以讀些文件中任意位置上所需要的字符（字節(jié)）。

第35頁(yè)/共43頁(yè)13.5文件的定位fseek函數(shù)（一般用于二進(jìn)制文件）函數(shù)功能：改變文件的位置指針。函數(shù)調(diào)用形式：fseek(文件類型指針，位移量，起始點(diǎn))起始點(diǎn)：文件開頭SEEK_SET0

文件當(dāng)前位置SEEK_CUR1

文件末尾SEEK_END2位移量：以起始點(diǎn)為基點(diǎn)，向前移動(dòng)的字節(jié)數(shù)。一般要求為long型。

第36頁(yè)/共43頁(yè)13.5文件的定位fseek函數(shù)應(yīng)用舉例fseek(fp，100L，０）；將位置指針移到離文件頭100個(gè)字節(jié)處。fseek(fp，50L，１）；將位置指針移到離當(dāng)前位置50個(gè)字節(jié)處。fseek(fp，50L，２）；將位置指針從文件末尾處向后退１０個(gè)字節(jié)。

第37頁(yè)/共43頁(yè)§13.5文件的定位例１3．５在磁盤文件上存有１０個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)。要求將第１、３、５、７、９個(gè)學(xué)生數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，并在屏幕上顯示出來(lái)。

#include<stdlib.h>#include<stdio.h>

structstudent_type{charname[10];intnum;intage;charsex;}stud[10];main(){

inti;FILE*fp;

if((fp=fopen("stud-dat","rb"))==NULL){printf("cannotopenfile\n");exit(0);}fo