哈工大c語(yǔ)言課件13

本章學(xué)習(xí)內(nèi)容

二進(jìn)制文件和文本文件

文件的打開(kāi)和關(guān)閉文件的順序讀寫(xiě)與隨機(jī)讀寫(xiě)

標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出及其重定向第1頁(yè)/共40頁(yè)VonJ.NeumannArchitecture輸入/輸出設(shè)備存儲(chǔ)器運(yùn)算器控制器程序和輸入數(shù)據(jù)輸出結(jié)果取出數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)操作命令存取命令取出程序指令輸入輸出命令計(jì)算結(jié)果CPU大腦記憶裝置（Memory）眼睛和耳朵(I/Odevices)Wheretoputdataincomputer?

Howtoinputoroutputdata?

第2頁(yè)/共40頁(yè)I/O設(shè)備輸入設(shè)備鍵盤(pán)、鼠標(biāo)軟盤(pán)、硬盤(pán)、光驅(qū)（以文件的形式）掃描儀、視頻采集卡、電視卡、游戲桿、話筒……輸出設(shè)備顯示器、打印機(jī)軟盤(pán)、硬盤(pán)、CD/DVD-RW（以文件的形式）音箱……單純的輸入設(shè)備或者單純的輸出設(shè)備越來(lái)越少第3頁(yè)/共40頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出字符界面的操作系統(tǒng)一般都提供標(biāo)準(zhǔn)輸入與輸出設(shè)備DOS、Linux、UNIX…一般情況，標(biāo)準(zhǔn)輸入就是鍵盤(pán)，標(biāo)準(zhǔn)輸出就是終端顯示器操作系統(tǒng)有能力重定向標(biāo)準(zhǔn)輸入與輸出，比如讓文件作為標(biāo)準(zhǔn)輸入（標(biāo)準(zhǔn)輸出）這種重定向程序本身是感覺(jué)不到的自來(lái)水廠第4頁(yè)/共40頁(yè)DOS下的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出重定向程序prog如下main()

{

charc;

while((c=getchar())!='\n')

putchar(++c);

}輸入重定向prog<infile.txt輸出重定向prog>outfile.txt第5頁(yè)/共40頁(yè)流（Stream）計(jì)算機(jī)中的流的概念一般稱為數(shù)據(jù)流，也叫做字節(jié)流、比特流Filestream(文件流),Videostream(視頻流)andAudiostream(音頻流)inspecificfield.

可以倒流的數(shù)據(jù)流如果你想重新讀已經(jīng)讀過(guò)的數(shù)據(jù)，或者要修改已經(jīng)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，可以發(fā)出流控（FlowControl）命令不會(huì)倒流的數(shù)據(jù)流也很多網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流。網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)線等介質(zhì)只有很小的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，沒(méi)有大量存儲(chǔ)的能力流的載體？磁盤(pán)文件、終端顯示器或打印機(jī)、存儲(chǔ)器等第6頁(yè)/共40頁(yè)外存內(nèi)存容易健忘，所以數(shù)據(jù)必須保存在“不健忘”的外存上磁盤(pán)（MagneticDisks）光盤(pán)（CD、DVD）U盤(pán)（FlashMemory）......容量大、斷電后數(shù)據(jù)不丟失，可重復(fù)使用，永久保存一般都以文件的形式給用戶及應(yīng)用程序使用第7頁(yè)/共40頁(yè)文件（File）文件一般指存儲(chǔ)在外部介質(zhì)上有名字的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合用文件可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享在C語(yǔ)言中，文件可泛指磁盤(pán)文件、終端顯示器或打印機(jī)……程序中的文件在程序運(yùn)行時(shí)由程序在磁盤(pán)上建立一個(gè)文件，通過(guò)寫(xiě)操作將數(shù)據(jù)存入該文件由程序打開(kāi)磁盤(pán)上的某個(gè)已有文件，并通過(guò)讀操作將文件中的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存供程序使用第8頁(yè)/共40頁(yè)文件（Files）與流

（Streams）程序通過(guò)文件打開(kāi)操作把流與設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，文件打開(kāi)后，可在程序和文件之間交換數(shù)據(jù)程序通過(guò)文件關(guān)閉操作斷開(kāi)流與文件的聯(lián)系所有流的性質(zhì)都一樣因?yàn)榱髋c設(shè)備無(wú)關(guān)，所以能寫(xiě)入磁盤(pán)文件的同一函數(shù)也能寫(xiě)入另一設(shè)備，如控制臺(tái)終端等文件的能力則不同如磁盤(pán)文件支持隨機(jī)存取，而鍵盤(pán)則不能第9頁(yè)/共40頁(yè)文件的存放（Storage）可以建立若干文件目錄(directory\folder文件夾)在目錄里保存文件同一級(jí)目錄里保存的文件不能同名對(duì)使用者而言，只要知道文件的路徑(path,全目錄)和文件名，就能使用該文件C:\home\Sunner\main.c這都是托OS的福第10頁(yè)/共40頁(yè)13.1二進(jìn)制文件和文本文件

文件的類型（TypeofFiles）？二進(jìn)制文件是一種字節(jié)序列，沒(méi)有字符變換按照數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式（二進(jìn)制）存儲(chǔ)到文件如整數(shù)123，在內(nèi)存占2個(gè)字節(jié)，則文件中也占2個(gè)字節(jié)文本文件/ASCII碼文件是一種字符序列，文件中存儲(chǔ)每個(gè)字符的ASCII碼如整數(shù)123在文件中占3個(gè)字節(jié)，分別存放這3個(gè)字符的ASCII碼如果存1234呢？第11頁(yè)/共40頁(yè)文件的格式（FormatofFiles）數(shù)據(jù)必須按照存入的類型讀出，才能恢復(fù)其本來(lái)面貌公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)格式如bmp、tif、gif、jpg和mp3等類型的文件，有大量軟件能生成和使用這些類型的文件不公開(kāi)或加密的文件格式如MicrosoftWord的doc格式就不公開(kāi)，所以至今沒(méi)有Word以外的其他軟件能完美地讀出doc文件

第12頁(yè)/共40頁(yè)緩沖型和非緩沖型文件系統(tǒng)

緩沖型文件系統(tǒng)指系統(tǒng)自動(dòng)在內(nèi)存中為每一個(gè)正在使用的文件開(kāi)辟一個(gè)緩沖區(qū)，在讀寫(xiě)文件時(shí)，數(shù)據(jù)先送到緩沖區(qū)，再傳給C程序或外存上緩沖文型件系統(tǒng)利用文件指針標(biāo)識(shí)文件緩沖型文件系統(tǒng)中的文件操作，也稱高級(jí)文件操作高級(jí)文件操作函數(shù)是ANSIC定義的文件操作函數(shù)，具有跨平臺(tái)和可移植的能力非緩沖型文件系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)設(shè)置文件緩沖區(qū)，緩沖區(qū)需由程序員自己設(shè)定非緩沖型文件系統(tǒng)沒(méi)有文件指針，它使用稱為文件號(hào)的整數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí)文件第13頁(yè)/共40頁(yè)13.2文件的打開(kāi)和關(guān)閉下面介紹的函數(shù)均定義在<stdio.h>中FILE*fopen(const

char*filename,const

char*mode);FILE*fp=fopen("C:\\CONFIG.SYS","rw");filename是文件名包含路徑。如果不含路徑，表示打開(kāi)當(dāng)前目錄下的文件mode是打開(kāi)方式常用為"r"、"w"、"rw"和"a"，分別表示只讀、只寫(xiě)、讀寫(xiě)和添加"rb"表示只讀二進(jìn)制文件返回值為指向此文件的指針，留待以后使用如果打開(kāi)失敗，返回值為NULL第14頁(yè)/共40頁(yè)文件打開(kāi)方式（mode）：對(duì)應(yīng)二進(jìn)制文件對(duì)應(yīng)文本文件“r”

只讀必須是已存在的文件“w”

只寫(xiě)不論該文件是否存在，都新建一個(gè)文件“a”

追加向文本文件尾增加數(shù)據(jù)，該文件必須存在“r+”

讀寫(xiě)打開(kāi)一個(gè)已存在的文件，用于讀寫(xiě)“w+”讀寫(xiě)建立一個(gè)新文件，可讀可寫(xiě)“a+”

讀寫(xiě)向文件尾追加數(shù)據(jù)，也可讀“rb”

“wb”“ab”“rb+”“wb+”“ab+”第15頁(yè)/共40頁(yè)文件指針（FilePointer）FILE

*fp;是FILE型指針變量，標(biāo)識(shí)一個(gè)特定的磁盤(pán)文件與文件相關(guān)聯(lián)的每個(gè)流都有一個(gè)FILE類型的控制結(jié)構(gòu)，定義有關(guān)文件操作的信息，用戶絕對(duì)不應(yīng)修改typedef

struct{

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)不讀字符*/

shortbsize;/*緩沖區(qū)的大小*/

unsignedchar*buffer;/*數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的位置*/

unsignedchar*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stdio.h文件中定義*/第16頁(yè)/共40頁(yè)13.2文件的打開(kāi)和關(guān)閉intfclose(FILE*fp);把遺留在緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件，實(shí)施操作系統(tǒng)級(jí)的關(guān)閉操作同時(shí)，釋放與流聯(lián)系的文件控制塊，以后可以重復(fù)使用這部分空間多數(shù)情況下，系統(tǒng)限制同時(shí)處于打開(kāi)狀態(tài)的文件總數(shù)，因此，打開(kāi)文件前先關(guān)閉無(wú)用文件是必要的fclose函數(shù)的返回值當(dāng)順利地執(zhí)行了關(guān)閉操作，返回值為0如果返回值為非零值，表示關(guān)閉時(shí)有錯(cuò)誤一般只有驅(qū)動(dòng)器中無(wú)盤(pán)或盤(pán)空間不夠時(shí)才失敗，關(guān)閉失敗會(huì)引起數(shù)據(jù)丟失、文件的破壞和程序中的隨機(jī)錯(cuò)誤第17頁(yè)/共40頁(yè)13.3按字符讀寫(xiě)文件字符讀寫(xiě)intfgetc(FILE*fp);從fp讀出一個(gè)字符，將位置指針指向下一個(gè)字符若讀成功，則返回該字符，若讀到文件尾，則返回EOF(EOF是一個(gè)符號(hào)常量，在stdio.h中定義為-1)intfputc(intc,FILE*fp);向fp輸出字符c若寫(xiě)入錯(cuò)誤，則返回EOF，否則返回c第18頁(yè)/共40頁(yè)13.3按字符讀寫(xiě)文件【例13.1】從鍵盤(pán)輸入一串字符，轉(zhuǎn)存到磁盤(pán)文件上為什么要判斷文件打開(kāi)是否成功呢？第19頁(yè)/共40頁(yè)

【例13.2】將0~127之間的ASCII字符寫(xiě)到文件中，然后從文件中讀出并顯示到屏幕上函數(shù)feof()檢查是否到達(dá)文件尾，當(dāng)文件位置指針指向文件尾時(shí)，返回非0值，否則返回0值第20頁(yè)/共40頁(yè)【例13.3】修改例13.2，從文件中讀出字符時(shí)，判斷是否為可打印字符，若是則顯示該字符，否則顯示其十進(jìn)制ASCII碼值第21頁(yè)/共40頁(yè)【例13.3】修改例13.2，從文件中讀出字符時(shí)，判斷是否為可打印字符，若是則顯示該字符，否則顯示其十進(jìn)制ASCII碼值為什么在輸出第128個(gè)字符的ASCII碼值后又輸出了一個(gè)-1呢？第22頁(yè)/共40頁(yè)【例13.3】修改例13.2，從文件中讀出字符時(shí)，判斷是否為可打印字符，若是則顯示該字符，否則顯示其十進(jìn)制ASCII碼值為什么在輸出第128個(gè)字符的ASCII碼值后又輸出了一個(gè)-1呢？使用函數(shù)feof()時(shí)，僅當(dāng)讀到文件結(jié)束符時(shí)才能判斷出到達(dá)文件尾，而文件結(jié)束符是一個(gè)值為-1的不可打印的控制字符if(!iscntrl(ch))

第23頁(yè)/共40頁(yè)13.3按字符讀寫(xiě)文件字符串讀寫(xiě)char*fgets(char*s,intn,FILE*fp);從fp所指的文件中讀取字符串并在字符串末尾添加'\0'，然后存入s，最多讀n-1個(gè)字符當(dāng)讀到回車換行符、文件末尾或讀滿n-1個(gè)字符時(shí)，函數(shù)返回該字符串的首地址特例：fgets(buf,sizeof(buf),stdin);intfputs(const

char*s,FILE*fp);將字符串寫(xiě)入文件中若出現(xiàn)寫(xiě)入錯(cuò)誤，則返回EOF，否則返回一個(gè)非負(fù)數(shù)第24頁(yè)/共40頁(yè)13.3按字符讀寫(xiě)文件

【例13.4】用fgets()改寫(xiě)例13.1程序，從鍵盤(pán)輸入一串字符，添加到文本文件demo.txt的末尾。假設(shè)文本文件demo.txt中已有內(nèi)容為：Iamastudent.第25頁(yè)/共40頁(yè)13.4按格式讀寫(xiě)文件格式化讀寫(xiě)intfscanf(FILE*fp,const

char*format,...);fscanf(fp,"%d,%6.2f",&i,&t);第1個(gè)參數(shù)為文件指針，第2個(gè)參數(shù)為格式控制參數(shù)，第3個(gè)參數(shù)為地址參數(shù)表列intfprintf(FILE*fp,const

char*format,...);fprintf(fp,"%d,%6.2f",i,t);第1個(gè)參數(shù)為文件指針，第2個(gè)參數(shù)為格式控制參數(shù)，第3個(gè)參數(shù)為輸出參數(shù)表列第26頁(yè)/共40頁(yè)將平均分作為STUDENT結(jié)構(gòu)體的成員，使函數(shù)的接口更簡(jiǎn)潔

【例13.5】修改例12.7程序，計(jì)算每個(gè)學(xué)生的4門(mén)課程的平均分，將學(xué)生的各科成績(jī)及平均分輸出到文件score.txt中第27頁(yè)/共40頁(yè)

【例13.5】修改例12.7程序，計(jì)算每個(gè)學(xué)生的4門(mén)課程的平均分，將學(xué)生的各科成績(jī)及平均分輸出到文件score.txt中第28頁(yè)/共40頁(yè)

【例13.5】修改例12.7程序，計(jì)算每個(gè)學(xué)生的4門(mén)課程的平均分，將學(xué)生的各科成績(jī)及平均分輸出到文件score.txt中第29頁(yè)/共40頁(yè)

【例13.5】修改例12.7程序，計(jì)算每個(gè)學(xué)生的4門(mén)課程的平均分，將學(xué)生的各科成績(jī)及平均分輸出到文件score.txt中第30頁(yè)/共40頁(yè)

【例13.6】在例13.5基礎(chǔ)上，從文件score.txt中讀出每個(gè)學(xué)生的4門(mén)課的平均分，各科成績(jī)及平均分第31頁(yè)/共40頁(yè)

【例13.6】在例13.5基礎(chǔ)上，從文件score.txt中讀出每個(gè)學(xué)生的4門(mén)課的平均分，各科成績(jī)及平均分第32頁(yè)/共40頁(yè)13.5按數(shù)據(jù)塊讀寫(xiě)文件按數(shù)據(jù)塊讀寫(xiě)從fp所指的文件中讀取數(shù)據(jù)塊并存儲(chǔ)到buffer指向的內(nèi)存中buffer是待讀入數(shù)塊據(jù)的起始地址size是每個(gè)數(shù)據(jù)塊的大小(待讀入的每個(gè)數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù))count是最多允許讀取的數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)(每個(gè)數(shù)據(jù)塊size個(gè)字節(jié))返回實(shí)際讀到的數(shù)據(jù)塊個(gè)數(shù)將buffer指向的內(nèi)存中的數(shù)據(jù)塊寫(xiě)入fp所指的文件第33頁(yè)/共40頁(yè)