《C語言程序設計》 課件 蔡玲芳 第九章 文件

C文件的基本知識C語言程序設計文件把輸入和輸出的數(shù)據(jù)以文件的形式保存在計算機的外存儲器上，可以確保數(shù)據(jù)能隨時使用，避免反復輸入和讀取數(shù)據(jù)。文件是指一組相關數(shù)據(jù)的有序集合。文件是存儲數(shù)據(jù)的基本單位，可以通過讀取文件訪問數(shù)據(jù)。分類

可以按照不同角度對文件進行分類：按存儲介質(zhì)不同可以分為磁盤文件、磁帶文件、打印文件等。按存儲內(nèi)容不同可以分為程序文件和數(shù)據(jù)文件。按訪問方式不同可以分為順序文件、隨機文件和二進制文件。按用戶不同可以分為普通文件和設備文件。1.從用戶角度劃分普通文件存儲在磁盤或其他外部介質(zhì)上的一個有序數(shù)據(jù)集合，如程序文件、數(shù)據(jù)文件等。設備文件將與主機相連的外部設備作為文件對待，把通過它們而進行的輸入、輸出等同于磁盤的讀寫操作。三個標準設備文件：標準輸入文件（鍵盤）、標準輸出文件（顯示器）和標準錯誤信息文件（通常為顯示器）。1.從文件編碼方式劃分ASCII文件以字符形式順序保存每個字符的ASCII碼值。二進制文件以二進制編碼形式保存各數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式完全一致。例如：整數(shù)1234保存為ASCII文件（4個字節(jié)）：00110001001100100011001100110100；保存為二進制文件為(2個字節(jié))：0000010011010010。1.從文件編碼方式劃分

例如：短整數(shù)968（0000001111001000B）：如果按ASCII碼的形式輸出則占3個字節(jié)（每個字符占1個字節(jié)）而按二進制形式輸出，則在磁盤上占2個字節(jié)。C語言文件分類C語言版本不同，對文件的處理方式也各有不同，主要有兩種方法：一種是“緩沖文件系統(tǒng)”01一種是“非緩沖文件系統(tǒng)”02文件名D:\CC\temp\file1.dat

↓↓↓文件路徑文件主干名文件后綴一個文件要有一個唯一的文件標識，以便用戶識別和引用。文件標識包括3部分：(1)文件路徑；(2)文件名主干；(3)文件后綴。文件路徑表示文件在外部存儲設備中的位置。文件名主干的命名規(guī)則遵循標識符的命名規(guī)則。文件后綴用來表示文件的性質(zhì)。為方便起見，文件標識常被稱為文件名，但應了解此時所稱的文件名，實際上包括以上3部分內(nèi)容，而不僅是文件名主干。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，可以認為它就是存儲在內(nèi)存的數(shù)據(jù)的映像，所以也稱之為映像文件(imagefile)。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（textfile），每一個字節(jié)存放一個字符的ASCII代碼。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。用ASCII碼形式輸出時字節(jié)與字符一一對應，一個字節(jié)代表一個字符，因而便于對字符進行逐個處理，也便于輸出字符。但一般占存儲空間較多，而且要花費轉(zhuǎn)換時間（二進制形式與ASCII碼間的轉(zhuǎn)換）。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，把內(nèi)存中的存儲單元中的內(nèi)容原封不動地輸出到磁盤(或其他外部介質(zhì))上，此時每一個字節(jié)并不一定代表一個字符。文件的分類ASCII形式0011000100110000001100000011000000110000內(nèi)存中存儲形式(1)(0)(0)(0)(0)00000000000000000010011100010000二進制形式00000000000000000010011100010000ANSIC標準采用“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)。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）。這樣做是為了節(jié)省存取時間，提高效率，緩沖區(qū)的大小由各個具體的C編譯系統(tǒng)確定。說明:每一個文件在內(nèi)存中只有一個緩沖區(qū)，在向文件輸出數(shù)據(jù)時，它就作為輸出緩沖區(qū)，在從文件輸入數(shù)據(jù)時，它就作為輸入緩沖區(qū)。文件緩沖區(qū)輸出文件緩沖區(qū)

程序數(shù)據(jù)區(qū)輸入文件緩沖區(qū)

磁盤輸出輸入輸出輸入文件類型指針緩沖文件系統(tǒng)中，關鍵的概念是“文件類型指針”，簡稱“文件指針”。每個被使用的文件都在內(nèi)存中開辟一個相應的文件信息區(qū)，用來存放文件的有關信息（如文件的名字、文件狀態(tài)及文件當前位置等）。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)聲明的，取名為FILE。typedefstruct{ shortlevel; //緩沖區(qū)“滿”或“空”的程度

unsignedflags; //文件狀態(tài)標志

charfd; //文件描述符

unsignedcharhold; //如緩沖區(qū)無內(nèi)容不讀取字符

shortbsize; //緩沖區(qū)的大小

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

unsignedchar*curp; //文件位置標記指針當前的指向

unsignedistemp; //臨時文件指示器

shorttoken; //用于有效性檢查}FILE;一種C編譯環(huán)境提供的stdio.h頭文件中有以下的文件類型聲明文件類型指針FILE*fp;//定義一個指向FILE類型數(shù)據(jù)的指針變量可以使fp指向某一個文件的文件信息區(qū)(是一個結(jié)構(gòu)體變量)，通過該文件信息區(qū)中的信息就能夠訪問該文件。也就是說，通過文件指針變量能夠找到與它關聯(lián)的文件。如果有n個文件，應設n個指針變量，分別指向n個FILE類型變量，以實現(xiàn)對n個文件的訪問。為方便起見，通常將這種指向文件信息區(qū)的指針變量簡稱為指向文件的指針變量。fp1文件f1的文件信息區(qū)fp2文件f2的文件信息區(qū)fp3文件f3的文件信息區(qū)注意指向文件的指針變量并不是指向外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)文件的開頭，而是指向內(nèi)存中的文件信息區(qū)的開頭。感謝觀看文件的打開與關閉C語言程序設計文件的打開與關閉

C語言中文件操作一般包括三個步驟：01用fopen函數(shù)打開文件02進行讀寫操作03用fclose函數(shù)關閉文件打開與關閉文件對文件讀寫之前應該“打開”該文件，在使用結(jié)束之后應“關閉”該文件。所謂“打開”是指為文件建立相應的信息區(qū)(用來存放有關文件的信息)和文件緩沖區(qū)(用來暫時存放輸入輸出的數(shù)據(jù))。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了。所謂“關閉”是指撤銷文件信息區(qū)和文件緩沖區(qū)，使文件指針變量不再指向該文件，顯然就無法進行對文件的讀寫了。fopen函數(shù)fopen函數(shù)用于打開文件，并把結(jié)果賦給FILE指針變量，它的一般形式為：“文件名”是要打開的文件名，可以是完整的文件路徑FILE*fp;//fp是一個指向FILE結(jié)構(gòu)體類型的指針變量fp=fopen("file_data.txt","r");//以只讀方式打開文件file_data.txtfopen（文件名，文件打開方式）；Fp為文件指針，每一個打開的文件必須對應一個單獨的文件指針變量。“文件名”為要打開的文件的名字，通常為字符串形式，可以包括文件路徑?！拔募褂梅绞健敝付ㄎ募念愋停ㄎ谋疚募蚨M制文件）和打開后的操作方式（讀、寫、追加）。fopen函數(shù)說明：r：只讀，用于向程序輸入數(shù)據(jù)，要求文件已經(jīng)存在，若文件不存在則返回空指針NULL。w：只寫，用于向文件輸出數(shù)據(jù)。若文件已經(jīng)存在則將文件刪除，否則創(chuàng)建新的空文件。a：追加，用于向已存在的文件追加數(shù)據(jù)。若文件不存在，則提示出錯。文本文件：r,w,a,r+,w+,a+二進制文件：rb,wb,ab,rb+,wb+,ab+“文件使用方式”包括：含義為：用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件

fopen(文件名，使用文件方式)；使用文件方式文件使用方式含義如果指定的文件不存在“r”（只讀）為了輸入數(shù)據(jù)，打開一個已存在的文本文件出錯“w”（只寫）為了輸出數(shù)據(jù)，打開一個文本文件建立新文件“a”（追加）向文本文件尾添加數(shù)據(jù)出錯“rb”（只讀）為了輸入數(shù)據(jù)，打開一個二進制文件出錯“wb”（只寫）為了輸出數(shù)據(jù)，打開一個二進制文件建立新文件“ab”（追加）向二進制文件尾添加數(shù)據(jù)出錯“r+”（讀寫）為了讀和寫，打開一個文本文件出錯“w+”（讀寫）為了讀和寫，建立一個新的文本文件建立新文件“a+”(讀寫）為了讀和寫，打開一個文本文件出錯“rb+”（讀寫）為了讀和寫，打開一個二進制文件出錯“wb+”（讀寫）為了讀和寫，建立一個新的二進制文件建立新文件“ab+”（讀寫）為讀寫打開一個二進制文件出錯用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件（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。（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。（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)），則應該用“a”方式打開。但此時應保證該文件已存在；否則將得到出錯信息。在每個數(shù)據(jù)文件中自動設置了一個隱式的“文件讀寫位置標記”，它指向的位置就是當前進行讀寫的位置。如果“文件讀寫位置標記”在文件開頭，則下一次的讀寫就是文件開頭的數(shù)據(jù)。然后“文件讀寫位置標記”自動移到下一個讀寫位置，以便讀寫下一個數(shù)據(jù)。以添加方式打開文件時，文件讀寫位置標記移到文件末尾。（4）用“r+”“w+”“a+”方式打開的文件既可用來輸入數(shù)據(jù)，也可用來輸出數(shù)據(jù)。

fopen(文件名，使用文件方式)；用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件if((fp=fopen(″file1″,″r″))==NULL){ printf(″cannotopenthisfile\n″); exit(0);}打開一個文件的常用方法

fopen(文件名，使用文件方式)；（5）如果不能實現(xiàn)“打開”的任務，fopen函數(shù)將會帶回一個空指針值NULL。（6）C標準建議用表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，需要注意所用系統(tǒng)的規(guī)定。（7）有12種文件使用方式，其中有6種是在第一個字母后面加了字母b的(如rb,wb,ab,rb+,wb+,ab+)，b表示二進制方式。其實，帶b和不帶b只有一個區(qū)別，即對換行的處理。由于在C語言用一個′\n′即可實現(xiàn)換行，而在Windows系統(tǒng)中為實現(xiàn)換行必須要用“回車”和“換行”兩個字符，即′\r′和′\n′。因此，如果使用的是文本文件并且用“w”方式打開，在向文件輸出時，遇到換行符′\n′時，系統(tǒng)就把它轉(zhuǎn)換為′\r′和′\n′兩個字符，否則在Windows系統(tǒng)中查看文件時，各行連成一片，無法閱讀。同樣，如果有文本文件且用“r”方式打開，從文件讀入時，遇到′\r′和′\n′兩個連續(xù)的字符，就把它們轉(zhuǎn)換為′\n′一個字符。如果使用的是二進制文件，在向文件讀寫時，不需要這種轉(zhuǎn)換。加b表示使用的是二進制文件，系統(tǒng)就不進行轉(zhuǎn)換。用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件

fopen(文件名，使用文件方式)；（8）如果用“wb”的文件使用方式，并不意味著在文件輸出時把內(nèi)存中按ASCII形式保存的數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換成二進制形式存儲。輸出的數(shù)據(jù)形式是由程序中采用什么讀寫語句決定的。例如，用fscanf和fprintf函數(shù)是按ASCII方式進行輸入輸出，而fread和fwrite函數(shù)是按二進制進行輸入輸出。（9）程序中可以使用3個標準的流文件——標準輸入流、標準輸出流和標準出錯輸出流。系統(tǒng)已對這3個文件指定了與終端的對應關系。標準輸入流是從終端的輸入，標準輸出流是向終端的輸出，標準出錯輸出流是當程序出錯時將出錯信息發(fā)送到終端。程序開始運行時系統(tǒng)自動打開這3個標準流文件。對fopen函數(shù)的補充說明：用fopen函數(shù)打開數(shù)據(jù)文件

例如：要以只寫方式打開當前目錄下的文本文件result.txt,可采用如下形式：FILE*fp;Fp=fopen(“result.txt”,”w”);01文件打開成功02文件打開失敗fopen函數(shù)fopen函數(shù)，會由于無法打開指定文件而出現(xiàn)錯誤。如果出錯，fopen函數(shù)會返回一個空指針值NULL（NULL在stdio.h中被定義為0）。FILE*fp;if((fp=fopen("file_data.