C語言程序設(shè)計課件第10章 文件

大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室1第十章文件1．理解文件的含義以及文件的分類方法。

2．了解由系統(tǒng)定義的文件類型指針。

3.掌握標(biāo)準文件操作中的常用函數(shù)，文件的打開與關(guān)閉、文件的讀寫操作等。

4．了解文件的輔助操作函數(shù)，文件的定位、文件的狀態(tài)檢測函數(shù)等?！窘虒W(xué)要求】大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室2第10章文件文件類型與文件指針標(biāo)準文件操作文件的定位和狀態(tài)檢測函數(shù)

【教學(xué)內(nèi)容】大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室310.1文件類型與文件指針

所謂文件，是指存儲在外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的集合，是一批邏輯上有聯(lián)系的數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)集的名稱就是文件名。（1）從用戶的角度看，文件可分為普通文件和設(shè)備文件兩種。文件的分類

普通文件是指存儲在外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的有序集合?？梢允窃次募⒛繕?biāo)文件和可執(zhí)行程序，也可以是一組待輸入處理的原始數(shù)據(jù)，或者是一組輸入的結(jié)果。

設(shè)備文件是指在計算機中與主機相連的各種外部設(shè)備，如顯示器、打印機和鍵盤等。在操作系統(tǒng)中，把外部設(shè)備也看作是一個文件來進行管理，把它們的輸入、輸出等同于對磁盤文件的讀和寫。通常把顯示器定義為標(biāo)準輸出文件，如前面經(jīng)常使用的printf()和putchar()就是這類輸出。鍵盤通常被指定為標(biāo)準輸入文件，如scanf()和getchar()就屬于這類輸入。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室4（2）從文件中數(shù)據(jù)的組織形式看，文件可分為字符代碼文件（也稱文本文件）和二進制文件兩種。文本文件是指文件的內(nèi)容是由一個一個的字符組成的，這種文件在磁盤中存放時每個字符對應(yīng)一個字節(jié)，用于存放對應(yīng)的ASCII碼，所以有時也稱ASCII碼文件。例如ASCII碼文件中的一個整數(shù)337，輸出在紙上只是3個字符，當(dāng)輸出到磁盤上時，一個字符占一個字節(jié)，共占3個字節(jié)。ASCII碼文件可在屏幕上按字符顯示，可用DOS中的命令TYPE顯示文件的內(nèi)容。例如源程序文件就是ASCII碼文件，由于是按字符顯示，因此能讀懂文件內(nèi)容。二進制文件是指以數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式原樣輸出到磁盤上。例如整數(shù)337在內(nèi)存中以int形式存放，占2個字節(jié)，當(dāng)以二進制文件形式輸出到磁盤上時，也是占2個字節(jié)。二進制文件也可顯示在屏幕上，用二進制形式輸出數(shù)值，可以節(jié)省外存空間和轉(zhuǎn)換時間，但內(nèi)容無法讀懂。一般中間結(jié)果數(shù)據(jù)需要暫時保存在外存上以后又需要輸入到內(nèi)存的，常用二進制文件保存。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室52.緩沖文件系統(tǒng)和非緩沖文件系統(tǒng)

在緩沖文件系統(tǒng)中，系統(tǒng)自動在內(nèi)存中為每個正在使用的文件開辟一個緩沖區(qū)，文件的存取都是通過緩沖區(qū)進行的。緩沖區(qū)相當(dāng)于一個中轉(zhuǎn)站，它的大小由具體的C版本規(guī)定，一般為512字節(jié)。緩沖文件系統(tǒng)原來用于處理文本文件。在非緩沖文件系統(tǒng)中，系統(tǒng)不為所打開的文件自動開辟緩沖區(qū)，緩沖區(qū)的開辟由程序完成。非緩沖文件系統(tǒng)原來用于處理二進制文件。文件系統(tǒng)（對文件的處理方式）可分為緩沖文件系統(tǒng)和非緩沖文件系統(tǒng)兩大類大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室6

3.內(nèi)部文件和外部文件

存放在外部介質(zhì)上的文件稱為外部文件，通過文件名標(biāo)識.C程序中的文件稱為內(nèi)部文件，用文件指針來描述。程序中要實現(xiàn)對文件的處理，先必須在內(nèi)部文件與外部文件之間建立聯(lián)系，打開文件；然后方可對文件進行操作。文件最基本的操作是讀寫操作；操作完成應(yīng)當(dāng)切斷內(nèi)部文件與外部文件之間的聯(lián)系，關(guān)閉文件。對文件進行的所有操作通過C編譯系統(tǒng)提供的標(biāo)準函數(shù)完成，這些函數(shù)的信息包含在頭文件“stdio.h”中。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室7文件類型指針

緩沖文件系統(tǒng)在處理文件時，會為每一個文件開辟一個“信息區(qū)”，用來存放文件的一系列信息（如文件的名字、文件的當(dāng)前讀寫位置以及文件狀態(tài)標(biāo)志等）。這些信息被保存在一個特定的結(jié)構(gòu)體類型變量中，這種特定的結(jié)構(gòu)體類型稱為文件類型，由系統(tǒng)定義的，取名為FILE，包含在頭文件stdio.h中。其定義如下：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;/*如無緩沖區(qū)不讀取字符*/ shortsize;/*緩沖區(qū)的大小*/ unsignedchar*buffer;/*數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的位置*/ unsignedchar*curp;/*當(dāng)前活動指針*/ unsignedistemp;/*文件臨時指示器*/ shorttoken;/*用于有效性檢查*/}FILE;大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室8對文件的描述，往往通過指向文件的文件指針變量來進行。定義文件指針的一般形式為：FILE*指針變量名;/*FILE為大寫*/例如：FILE*fp;表示定義了一個文件類型的指針變量fp，只要將一個文件類型的結(jié)構(gòu)體變量的地址賦給fp，fp便指向該文件類型的結(jié)構(gòu)體變量。也可理解為fp指向該文件，隨后便可以利用fp實現(xiàn)對該文件的各種操作。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室910.2標(biāo)準文件操作文件的打開在使用文件之前要調(diào)用fopen()將文件打開，若打開成功，則得到一個指針，稱為文件指針，利用該指針可以繼續(xù)對文件進行各種操作，調(diào)用各種有關(guān)文件讀寫函數(shù)；若打開失敗，得到一個空指針（NULL），對文件的操作終止。文件操作完成時，要及時調(diào)用fclose()將文件關(guān)閉，以防止數(shù)據(jù)丟失或文件的內(nèi)容遭到破壞。文件的打開用fopen函數(shù)實現(xiàn)，其調(diào)用的一般格式為：fopen（文件名,文件打開方式）;例如：FILE*fp1;fp1=fopen(“d：\\program\\exer.dat”,

“rb”

)

;大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室10

文件打開方式 含義

r只讀 為輸入打開一個文本文件

w只寫 為輸出打開一個文本文件

a追加 向文本文件追加數(shù)據(jù)

rb只讀 為輸入打開一個二進制文件

wb只寫 為輸出打開一個二進制文件

ab追加 向二進制文件追加數(shù)據(jù)

r+讀寫 為讀/寫打開一個文本文件

w+讀寫 為讀/寫建立一個文本文件

a+讀寫 為讀/寫打開一個文本文件

rb+讀寫 為讀/寫打開一個二進文件

wb+讀寫 為讀/寫建立一個二進文件

ab+讀寫 為讀/寫打開一個二進文件文件的使用方式大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室11常用下面的方法打開一個文件：if((fp=fopen("f:\\c\\exer.txt","r"))==NULL){ printf("\nCannotopenfile!\n"); getch();

/*從鍵盤接收一個字符，此處用于等待*/ exit(1);}

在打開文件出錯時，fopen()將返回一個空指針NULL，程序中可用這一信息來判別是否成功地打開一個文件，并做相應(yīng)的處理。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室12說明：

(1)不是所有編譯系統(tǒng)均提供以上12種文件使用方式。(2)用″r″、″rb″方式打開的文件必須已經(jīng)存在。(3)用″w″、″wb″方式打開的文件，可以存在也可以不存在。不存在時，則新建文件；存在時，重新建立，原文件內(nèi)容不被保留。(4)在讀寫文本文件時，對回車換行符要進行轉(zhuǎn)換，讀時回車換行符轉(zhuǎn)換成換行符，寫時回車換行符轉(zhuǎn)換成回車、換行兩個字符。對二進制文件，不進行這種轉(zhuǎn)換。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室13(5)程序運行時，系統(tǒng)自動打開標(biāo)準輸入stdin、標(biāo)準輸出stdout、標(biāo)準出錯輸出stderr三個標(biāo)準文件。stdin、stdout、stderr由系統(tǒng)自動定義，可直接使用。(6)標(biāo)準設(shè)備文件可與普通文件一樣操作，但將產(chǎn)生特殊效果。如寫到打印機，將在程序中實現(xiàn)打印輸出控制。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室14文件的關(guān)閉

文件在使用完后，應(yīng)及時關(guān)閉。文件的關(guān)閉用fclose（）函數(shù)完成，調(diào)用方式為：

fclose（文件指針變量）；關(guān)閉文件將使文件指針變量與文件名脫鉤，即指針變量不再指向該文件。文件關(guān)閉后不能再用該指針變量對文件進行操作，該指針變量可再指向其它文件。順利執(zhí)行了關(guān)閉操作，將返回函數(shù)值0。如返回一個非0值，則表示文件關(guān)閉出錯。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室15文件的讀/寫操作

字符讀寫函數(shù)：fgetc()和fputc()

字符串讀寫函數(shù)：fgets()和fputs()

格式化讀寫函數(shù)：fscanf()和fprintf()

數(shù)據(jù)塊讀寫函數(shù)：fread()和fwrite()1.字符讀寫函數(shù)：fgetc()和fputc()（1）fputc()用fputc()函數(shù)可以將指定的單個字符輸出到磁盤文件上去，其調(diào)用的一般格式為：fputc（字符變量或常量，文件指針變量）;該函數(shù)的功能是將參數(shù)中指定的字符輸出到文件指針?biāo)赶虻拇疟P文件中去。如果函數(shù)執(zhí)行成功，返回被輸出的字符；否則返回EOF。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室16#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"main(){ FILE*fp; charch,filename[20];scanf("%s",filename); if((fp=fopen(filename,"w"))==NULL) { printf("\nCannotopenfile!\n"); exit(1);} ch=getchar();/*接收scanf語句輸入后的回車*/ ch=getchar();/*接收第一個字符*/ while(ch!='\n') { fputc(ch,fp); putchar(ch); ch=getchar(); } printf("\n"); fclose(fp);}【例10-1】將鍵盤輸入的一些字符輸出到磁盤文件中，直到遇到“回車”為止。f:\c\exer.txt↙Everythinghasitsbeginning!↙Everythinghasitsbeginning!Pressanykeytocontinue大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室17（2）fgetc()函數(shù)用fgetc()可以一次從磁盤文件中讀取一個字符，該文件必須是以讀或讀寫方式打開的。其調(diào)用的一般格式為：字符變量=fgetc（文件指針變量名);

該函數(shù)的功能是從文件指針?biāo)赶虻奈募?nèi)讀取一個字符，即fgetc()的返回值。如果在執(zhí)行fgetc()時遇到文件結(jié)束符，則返回一個文件結(jié)束標(biāo)志EOF（stdio.h文件中定義的符號常量，值為-1）。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室18【例10-2】從磁盤文件中讀取一個字符。#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"main(){ FILE*fp; charch; if((fp=fopen("f:\\c\\exer.txt","r"))==NULL)

/*其中第一個"\"為轉(zhuǎn)義字符*/ { printf("\nCannotopenfile!\n"); getch(); exit(1); } while((ch=fgetc(fp))!=EOF) putchar(ch); printf("\n"); fclose(fp);}Everythinghasitsbeginning!Pressanykeytocontinue大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室192.字符串讀寫函數(shù)：fgets()和fputs()（1）fputs()

用fputs()函數(shù)可以將指定的字符串輸出到磁盤文件中，其調(diào)用的一般格式為：fputs（字符串，文件指針變量）;

該函數(shù)的功能是將字符串輸出到文件指針?biāo)赶虻奈募腥?，但字符串結(jié)束標(biāo)志'\0'不輸出。其中字符串可以是字符串常量，也可以是字符數(shù)組名或指針變量。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室20【例10-3】從鍵盤上輸入3個字符串，將它們輸出到一個磁盤文件中。#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"main(){ FILE*fp; inti; charstr[30]; if((fp=fopen("f:\\c\\exer.txt","w"))==NULL) { printf("\nCannotopenfile!\n"); getch(); exit(1);} for(i=1;i<=3;i++) { gets(str); fputs(str,fp); fputs("\n",fp); } fclose(fp);}假設(shè)現(xiàn)在輸入的3個串是：Everythinghasitsbeginning!Timeismoney!Allthatglittersisnotgold!則文件中將有如上的內(nèi)容。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室21（2）fgets()

用fgets()可以從磁盤中讀取一個字符串到字符數(shù)組中，其調(diào)用的一般格式為：

fgets（字符數(shù)組名，n，文件指針變量）;

該函數(shù)功能是從文件指針?biāo)赶虻奈募凶x取n-1個字符，并把它存放到字符數(shù)組中。如果在讀入n-1個字符完成之前遇到“回車”或文件結(jié)束標(biāo)志EOF，則結(jié)束讀取。但它會將遇到的換行符“\n”也作為一個字符送入字符數(shù)組中。在字符串讀入后會自動加上一個字符串結(jié)束標(biāo)志“\0”。函數(shù)返回值是字符數(shù)組的首地址，若出錯則返回NULL。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室22【例10-4】從磁盤文件中讀回字符串并在屏幕上顯示#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"main(){ FILE*fp; charstr[31];/*字符數(shù)組中可容納的最多字符數(shù)*/ if((fp=fopen("f:\\c\\exer.txt","r"))==NULL) { printf("\nCannotopenfile!\n"); getch(); exit(1); } while(fgets(str,31,fp)!=NULL) printf("%s",str); printf("\n");fclose(fp);}Everythinghanitsbeginning!Timeismoney!Allthatglittersisnotgold!Pressanykeytocontinue大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室233.格式化讀寫函數(shù)：fscanf()和fprintf()（1）fprintf()

用fprintf()可以將數(shù)據(jù)以一定的格式輸出到磁盤文件中去，其調(diào)用的一般格式為：

fprintf（文件指針變量，格式控制字符串，輸出項列表）;

該函數(shù)功能是將各輸出項以格式控制字符串中所指定的格式輸出到文件指針?biāo)赶虻拇疟P文件中去。（2）fscanf()

用fscanf()函數(shù)可以以一定的格式將數(shù)據(jù)從磁盤文件中讀取出來，其調(diào)用的一般格式為：

fscanf（文件指針變量，格式控制字符串，變量地址列表）;

該函數(shù)功能是以格式控制字符串中所指定的格式將數(shù)據(jù)從文件指針?biāo)赶虻奈募凶x取出來，然后分別送給指定的變量。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室24【例10-5】將數(shù)據(jù)格式化輸出到磁盤文件中。#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"main(){ FILE*fp; charch; intx; floatf; printf("從鍵盤輸入3個數(shù)據(jù)，分別是字符、整型、實型："); scanf("%c%d%f",&ch,&x,&f); if((fp=fopen("f:\\c\\exer.txt","w"))==NULL) { printf("\nCannotopenfile!\n"); getch(); exit(1); } fprintf(fp,"%c%4d%7.2f\n",ch,x,f); fclose(fp);}假設(shè)從鍵盤輸入的數(shù)據(jù)為：a3737.89↙大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室25【例10-6】從磁盤文件中讀取格式化數(shù)據(jù)，并在屏幕上顯示出來。#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"main(){ FILE*fp; charch; intx; floatf; if((fp=fopen("f:\\c\\exer.txt","r"))==NULL) { printf("\nCannotopenfile!\n"); getch(); exit(1); } fscanf(fp,"%c%4d%7f",&ch,&x,&f);

/*格式串的書寫規(guī)則同scanf函數(shù)*/ printf("%c%04d%07.2f\n",ch,x,f); fclose(fp);}a00370037.89Pressanykeytocontinue大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室264.數(shù)據(jù)塊讀寫函數(shù)：fread()和fwrite()（1）fwrite()

用fwrite()可以將一批數(shù)據(jù)作為一個整體一次性寫入磁盤文件。其調(diào)用的一般格式為：

fwrite(buffer,size,count,fp);

其中，buffer是一個指針，存放要輸出數(shù)據(jù)的起始地址；size表示要讀寫的字節(jié)數(shù)；count是輸出的次數(shù)；fp是文件指針。該函數(shù)的功能是從buffer所代表的起始地址開始，每次輸出size大小的數(shù)據(jù)塊，共count次，輸出到fp所指定的磁盤文件內(nèi)。函數(shù)調(diào)用成功則返回輸出數(shù)據(jù)項的個數(shù)（count的值）。（2）fread()

用fread()可以將磁盤文件中的一批數(shù)據(jù)作為一個整體一次性讀出來。其調(diào)用的一般格式為：

fread(buffer,size,count,fp);

該函數(shù)的功能是從fp所指向的磁盤文件中，每次讀取size大小的數(shù)據(jù)塊，存放到以buffer開始的內(nèi)存中，共count次。函數(shù)調(diào)用成功則返回count的值。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室27#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"#defineN3structworker{ intnum;/*職工工號*/ charname[20];/*職工姓名*/ intage;/*職工年齡*/ intpay;/*職工的工資*/}work[N];【例10-7】從鍵盤上輸入一批工人信息并保存到磁盤文件中。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室28main(){inti;FILE*fp;charfilename[30];printf("\n輸入文件名：");gets(filename);if((fp=fopen(filename,"wb"))==NULL)/*以二進制寫方式打開文件*/{ printf("\n不能打開文件%s！",filename); getchar(); exit(1);}for(i=0;i<N;i++)/*通過鍵盤輸入工人信息并寫入文件*/{printf("輸入職工的工號、姓名、年齡和薪水：\n");scanf("%d%s%d%d",&work[i].num,work[i].name,&work[i].age,&work[i].pay);}for(i=0;i<N;i++) if(fwrite(&work[i],sizeof(structworker),1,fp)!=1) printf("寫文件出錯！\n");fclose(fp);/*關(guān)閉文件*/ }假設(shè)現(xiàn)在輸入文件名f:\c\worker.dat↙1001張強283500↙1002張磊303800↙1003李闖324600↙大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室29【例10-8】把上例中保存在磁盤文件中的職工信息輸出到顯示器上。main(){ inti; FILE*fp; charfilename[30]; printf("\n輸入文件名："); gets(filename); if((fp=fopen(filename,"rb"))==NULL)

/*以二進制讀方式打開文件*/ { printf("\n不能打開文件%s！",filename); getchar(); exit(1); } printf("\n工號\t姓名\t年齡\t工資\n"); for(i=0;i<N;i++) {fread(&work[i],sizeof(structworker),1,fp);

/*從文件中讀信息并顯示*/ printf("%5d%10s%5d%7d\n",work[i].num,work[i].name,work[i].age,work[i].pay); } fclose(fp);}工號姓名年齡工資1001張強2835001002張磊3038001003李闖324600Pressanykeytocontinue大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室3010.3文件輔助操作

文件的定位操作1.rewind()函數(shù)利用rewind()函數(shù)可以使位置指針重新返回到文件的開頭。其調(diào)用的一般格式為：rewind（文件指針變量）;該函數(shù)沒有返回值。2.隨機定位函數(shù)fseek()利用fseek()函數(shù)可以將位置指針移動到所需的位置，其調(diào)用的一般格式為：

fseek（文件指針變量，位移量，起始點）;該函數(shù)以“起始點”為基點，向前或向后移動“位移量”的字節(jié)數(shù)，“位移量”為正則是從文件開頭向末尾移動，否則移動方向相反。大學(xué)計算機基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息中心教研室31#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"main(){ FILE*fp1,*fp2;

fp1=fopen("f:\\c\\wenben\\exer.txt","r"); fp2=